Ab 1805 arbeitete er im Auftrag von Benjamin Smith Barton an einer neuen Flora von Nordamerika und studierte in diesem Zusammenhang auch Pflanzen, die während der Lewis-und-Clark-Expedition gesammelt worden waren. Die Zusammenarbeit mit Barton erlaubte es ihm, weiträumige Reisen zu unternehmen. 1805 reiste er von Maryland südlich zu den Carolinas und 1806 nördlich von den Bergen Pennsylvanias bis nach New Hampshire. Er reiste stets zu Fuß und hatte lediglich seinen Hund sowie ein Gewehr bei sich; auf diese Weise legte er jährlich rund 3.500 Kilometer zurück.