由于太阳物理方面的贡献，获得美国科学院颁发的亨利·德雷伯奖。1887年，兰利成为史密松学会的第三任秘书长，1890年创办了史密松天体物理台。19世纪90年代，兰利仔细研究了空气动力学原理，试图从鸟类飞行中获得启发研制飞机。1896年5月6日，兰利在华盛顿附近的波托马克河上进行了无人飞机模型的试验，该模型飞机从船上弹射起飞，飞行了大约半英里。这次飞行在航空史上被认为是比重大于空气的飞行器进行的首次持续动力飞行。同年11月11日，他的另一架飞机模型又成功飞行了五千多英尺。随后，兰利获得了美国政府5万美元以及