John Huntington Byrd era nato il 28 dicembre del 1816, nel Vermont. Si era laureato all'
Oberlin College nel 1846 e, poco dopo, era stato ordinato sacerdote. Era entrato nell'
American Missionary Association, un'associazione missionaria evangelica che era a favore dell'abolizione della schiavitù. Questa posizione gli creò non pochi problemi. Nel 1847, infatti, quando andò a Le Roy, nel Michigan, per predicare, i metodisti del luogo, a favore della schiavitù, gli crearono una forte opposizione in tutto lo stato.
Nel frattempo, il 10 maggio di quell'anno, sposò
Elizabeth Lowe. La prima dei loro otto figli, Abbie Elizabeth, nacque l'anno dopo. Quando, nel 1851, con la sua famiglia si traferì a Sicily in Ohio, erano nate anche Mary Emma e Clara Margaret. All'iniziò si concentrò più nel sostenere la famiglia, riprendendo l'attività missionaria nel 1853, sempre in Ohio. Poi nel 1855 fece domanda per andare in Kansas come missionario dell'
American Missionary Association: si trasferì, quindi, con tutta la famiglia (nel frattempo era nato anche William Thomas) a Leavenworth nel luglio del 1855: all'epoca
Mary Emma Byrd aveva cinque anni.
Tra studio e insegnamento
Nata il 15 novembre del 1849, non frequentò la scuola fino ai dieci anni d'età: il problema principale era dovuto ai pericoli conseguenti alle prediche anti-schiavitù del padre.
E' interessante notare come dai dati del censimento del 23 giugno del 1860, dallo stato della famiglia Byrd manchi Clara Margaret, evidentemente deceduta (erano periodi difficili, soprattutto per i più piccoli), mentre si evince la presenza di una domestica, tale
Hanna Ingram, e di un disoccupato, tale
Timothy Stevens. Nell'autunno del 1861 i Byrd si trasferirono in una fattoria governativa presso
Fort Leavenworth dove John Byrd ricoprì il ruolo di sovrinbtendente per 13 anni. La sua professione ufficiale, come emerso dai censimenti, fu quella di agricoltore.
Dopo il trasferimento, Mary iniziò a frequentare la
Leavenworth High School e, oltre a studiare, a partire dai 14 anni iniziò anche a insegnare nelle classi elementari. Sembra che rimase comne studentessa fino all'anno scolastico 1865/66, ovvero fino a quasi 17 anni, e probabilmente non solo come studentessa.
Alcuni anni più tardi, nel 1871, entrò nell'
Oberlin College, lo stesso dove aveva studiato il padre, abbandonandolo un anno e mezzo dopo senza laurearsi, probabilmente per motivi familiari.
Dopo aver insegnato matematica a scuola, Mary Byrd si iscrisse all'università del Michigan, dove si laureò nel 1878. L'anno successivo venne nominata preside della
Wabash High School, nell'Indiana, dove mantenne l'incvarico fino al 1882, anno in cui decise di andare ad Harvard per studiare astronomia con
Edward Charles Pickering.
Qui strinse amicizia con
Mina Fleming e soprattutto
Anna Winlock, scomparsa prematuramente nel 1904 e alla quale dedicò un sentito ricordo.