2012년 12월 ~ 2013년 10월의 아이손 혜성의 예상 경로. 쌍둥이자리, 게자리, 사자자리를 통과한다.
발견 당시, 아이손 혜성의 밝기는 +18.8등성 정도였고, 이는 육안으로 보기에는 매우 어두웠지만, 아마추어 천문가들이 대형 망원경으로 사진을 촬영할 수 있는 정도였다.[35][36] 그러고 나서 이 혜성은 보통의 대부분의 혜성처럼 밝기가 점점 증가하는 패턴을 보였다.

적어도 수십 기의 탐사선이 아이손 혜성을 촬영했다.[21] 이것은 처음에 스위프트 감마선 관측 위성에 의해 촬영되었고, 이후 딥 임팩트 탐사선이 2013년 1월 및 2월에 촬영했으며, 이때부터 꼬리가 보이기 시작했다. 2013년 4월 및 5월에 허블 우주 망원경이 아이손 혜성을 관측하여, 아이손 혜성의 크기, 색깔, 범위, 그리고 방출된 먼지의 분극을 측정했다. 6월에는 스피처 우주 망원경이 아이손 혜성을 관측하였고, 혜성으로부터 이산화탄소가 하루에 1000 톤 정도 방출되고 있을 것으로 추측했다.[37] 2013년 6월 5일부터 8월 29일까지 아이손 혜성의 이각은 태양으로부터 30도 미만이었다.[38] 어떠한 회전 변이성도 위의 4가지 우주 망원경에 의해 관측되지 않았다. 아마추어 천문가인 브루스 게리(Bruce Gary)는 2013년 8월 12일, 아이손 혜성이 지평선으로부터 6도 떨어져 있고, 태양으로부터의 이각이 19도일때 재발견하였다.[39] 이 혜성의 밝아지는 속도가 예상보다 느려졌기 때문에, 2013년 10월 초까지만 해도 이 혜성은 소형 망원경으로만 볼 수 있었다.[40]


스테레오-B COR2 화상에서 아이손 혜성이 근일점 통과 ~7시간 후 다시 나타나고 있다.
2013년 10월 1일, 아이손 혜성은 화성으로부터 0.07248 AU 떨어진 곳을 통과했다. 9월 29일부터 10월 2일까지, 화성 정찰 위성(MRO)이 아이손 혜성을 발견했다.[41] 두 대의 스테레오(STEREO) 관측 위성이 10월 둘째주부터 아이손 혜성을 관측하기 시작했다.[42] 2013년 10월 아이손 혜성의 이미지로부터 혜성이 녹색으로 빛나기 시작했으며, 시아노겐 및 이원자 탄소(C2)를 방출하고 있음을 보여 주었다.[43] 2013년 10월 31일, 아이손 혜성은 10×50 규격 쌍안경으로 보이기 시작했다.[44]

2013년 11월 14일, 일부 천문가들에 의해 어두운 곳에서 아이손 혜성이 육안으로 보이기 시작했다고 보고되었다.[45] 그것은 같은 시기 육안으로 보이기 시작한 혜성인 C/2013 R1과 비슷한 형태로 보였다. 아이손 혜성은 11월 중순까지 +6등성 이하로 빛났으며,[38][46] 게다가 +4등성으로 밝아질 때까지 대중에 의해 관측될 수 있으리라고 생각되지 않았다.[40] 11월 17일에서 18일에 아이손 혜성이 밝아지기 시작했을 때, 이 혜성은 이때부터 비로소 많은 사람들에 의해 육안으로 보이기 시작했으며, 처녀자리의 스피카 부근을 지났다.[47] 그러나 보름달과 새벽의 여명에 의해, 아이손 혜성은 광학적 도움 없이 대중이 쉽게 볼 수는 없었다. 11월 22일, 아이손 혜성은 수성보다 낮게 뜨기 시작했다.[48] 소호 태양 관측 위성은 11월 27일부터 LASCO 장비로 관측을 시작했다.[42][49] 11월 27일, 이 혜성은 -2등성으로 밝아졌고,[note 1][50] 전갈자리 델타 부근을 지났다.[51] 11월 28일 근일점 통과 때, 만약 그것이 온전히 살아남았다면 극도로 밝아졌을 것이다. 그러나 혜성의 밝기를 예측하는 것은 매우 어려우며, 특히 태양에 가까이 다가갈 때의 예측은 더더욱 어렵다. 처음에, 언론에서는 이 혜성이 -17등성, 즉 보름달보다 60배 더 밝아질 것으로 기대했지만,[24][25] 이후의 더 많은 관측 데이터로 계산한 결과, 아이손 혜성은 겨우 -3등성에서-5 등성 정도, 즉 금성의 밝기 정도로 밝아질 것으로 예상되었다.[46][52] 그와 비교하여, 1935년 이후 가장 밝은 혜성은 1965년의 이케야-세키 혜성으로, 최대밝기 -10등성을 기록한 혜성이다.[53] 2013년 11월 29일, 이 혜성은 +5등성 이하로 어두워졌다.[16] 2013년 11월 30일이 지날 때쯤, 이 혜성의 밝기는 +7등성 이하로 더욱 어두워졌다.[17]


2013년 4월 10일 허블 우주 망원경이 촬영한 목성 궤도 부근의 아이손 혜성[54]. 코마 모델 포함
2013년 2월의 연구에서, 총 1,897개의 관측 데이터가 광도 곡선을 산출하는 데 쓰였다. 산출된 광도 곡선에서 아이손 혜성은 보통의 선그레이징 혜성처럼 광도가 증가하는 형태를 띠었다.[55] 만약 초기의 이러한 양상으로 계속 가서 근일점을 통과했다면, 이 혜성의 최대 밝기는 -17등성 정도였을 것이다. 그러나 이후 판스타스 혜성(C/2011 L4) 같은, 오르트 구름에서 갓 생긴 혜성처럼, 밝아지는 속도가 느려지는 현상(슬로다운 이벤트)이 보고되었다. 따라서 아이손 혜성의 최대 밝기는 근일점에서 온전히 살아남았다고 할 지라도 이전의 예측처럼 그렇게 극도로 빛나지 않을 것이며, 아무리 밝아 봤자 -6등성 정도까지 밝아질 것으로 예상되었다.[52] 이 혜성은 갓 태어난 혜성(baby comet)인 것으로 확인되었다.[55] 근일점 통과 시 혜성의 표면온도는 약 2,700도 정도로 계산되었고, 이는 철을 녹일 수 있을 정도의 열이다. 또, 아이손 혜성은 근일점에서 로슈 한계 이내에 있으므로, 이 혜성이 근일점을 통과하면서 중력에 의해 분해될 수 있음을 시사했다.

아이손 혜성은 태양에 제일 가까이 다가갈 때 제일 밝을 것으로 예상되었지만, 태양으로부터 겨우 1도도 채 안되는 곳을 통과하고 태양의 강한 빛 때문에 관측하기 매우 어려웠다.[56] 아이손 혜성은 2013년 12월 중순부터 하순까지 북반구 천문학자들이 집중적으로 다시 탐색했었다.[57] 만약 이 혜성이 온전히 살아남았었다면, 이 혜성은 2014년 1월 이전까지 육안은로 볼 수 있었을 것이다.[24][36] 또 이 혜성은 천구를 지나면서 북극성으로부터 2도 떨어진 지점을 지났을 것이다.[36]