Statens viltundersøkelser (Viltforskningen, som i 1974 ble endret til Direktoratet for vilt og ferskvannsfisk) ble fra oppstarten i 1936 ledet av Olstad. Han var spesielt opptatt av utbredelse og beskatning av elg, rådyr, villrein og bever og utga i 1945 boken . Han arbeidet også med biologien hos arter som kråke, jordugle og gråtrost.