Under sine reiser studerte han indianere og i 1879 ble han utnevnt til den første direktør av US Bureau of Ethnology ved Smithsonian Institution. Powell ble den andre direktøren i US Geological Survey (1881–1894) og la fram forslag til retningslinjer for utviklingen av det tørre Vesten, etter de nøyaktige evalueringene han hadde gjort av forholdene der.