Don Machholz se interesó por la astronomía desde los ocho años. Recibió su primer telescopio en 1965, un refractor de 2 pulgadas, y más tarde un Dynascope Criterion de 6 pulgadas. Entre 1969 y 1970 completó el catálogo Messier en un solo año, marcando el inicio de una dedicación de por vida a la observación astronómica.
A mediados de la década de 1970, Don desarrolló un sistema metódico para la búsqueda de cometas. Después de más de 1,700 horas de observación, descubrió visualmente su primer cometa el 12 de septiembre de 1978. A lo largo de su carrera, descubrió doce cometas, incluidos los cometas periódicos 96P/Machholz y 141P/Machholz, así como varios cometas no periódicos. Sus descubrimientos, visibles incluso con binoculares, contribuyeron de manera significativa tanto a la astronomía amateur como profesional.
En 1978, Don fue uno de los inventores independientes del Maratón Messier, un desafío para observar los 110 objetos Messier en una sola noche. Durante las siguientes cuatro décadas, completó más de cincuenta maratones y escribió varios libros sobre el tema, incluyendo La Guía de Observación del Maratón Messier y Guía del Observador del Cometa Hale-Bopp. También escribió una columna mensual titulada Comentarios sobre Cometas entre 1978 y 2000.
Hasta su fallecimiento en agosto de 2022, Don continuó con la búsqueda visual de cometas y los maratones Messier desde Stargazer Ranch en Wikieup, Arizona, donde vivía con su esposa Michele.
Además de su trabajo en astronomía, Don también creó una serie de cuentos infantiles protagonizados por Lil Donke, un personaje tierno y juguetón que aprende a través del movimiento, la curiosidad y la amistad. Estas historias reflejan la calidez, la imaginación y el amor de Don por enseñar a través de la alegría sencilla.