Priestley ble vurdert for stillingen som astronom på James Cooks andre reise, men ble ikke valgt. Likevel bidro han i liten grad til reisen: han ga mannskapet en metode for å lage kullsyreholdig vann, som han feilaktig spekulerte i kunne være en kur mot skjørbuk. Han publiserte deretter en brosjyre med (1772). Priestley utnyttet ikke det kommersielle potensialet til kullsyreholdig vann, men andre som Johann Jacob Schweppe tjente formuer på det. For sin oppdagelse av kullsyreholdig vann har Priestley blitt stemplet som «brusens far», med drikkevareselskapet Schweppes ansett ham som «faren til vår industri». I 1773 anerkjente Royal Society Priestleys prestasjoner innen naturfilosofi ved å tildele ham Copleymedaljen.