Kriegsministerium der Vereinigten Staaten
1843 wurde er vom Kriegsministerium der Vereinigten Staaten eingestellt, um seine meteorologischen Forschungen fortzuführen. Dabei erstellte er die erste Serie von Wetterkarten für die Vereinigten Staaten sowie bis 1857 vier meteorologische Berichte. Nachdem Joseph Henry 1846 erster Sekretär der Smithsonian Institution geworden war, arbeiteten Espy und Henry gemeinsam daran, ein Netzwerk von freiwilligen Wetterbeobachtern aufzubauen.