פרופסור וינתרופ היה אחד הגברים המדעיים המובילים באמריקה במהלך המאה ה-18, והשפעתו על התקדמותה המוקדמת בניו אינגלנד הייתה משמעותית במיוחד. גם בנג'מין פרנקלין וגם בנג'מין תומפסון (הרוזן רמפורד) כנראה חייבים את רוב העניין המוקדם שלהם במחקר מדעי להשפעתו. הייתה לו גם השפעה מכרעת על החינוך הפילוסופי המוקדם של ג'ון אדמס במהלך תקופתו של האחרון בהרווארד. הוא התכתב באופן קבוע עם האגודה המלכותית בלונדון... וכך, הוא היה אחד האינטלקטואלים האמריקאים הראשונים שנלקחו ברצינות באירופה. הוא נבחר לחברה הפילוסופית האמריקנית המתחדשת בשנת 1768. הוא היה ידוע בניסיונו להסביר את רעידת האדמה הגדולה של ליסבון בשנת 1755
כתופעה מדעית ולא דתית, ויישומו של חישובים מתמטיים לפעילות רעידת האדמה בעקבות רעידת האדמה הגדולה היוו את הבסיס לטענה שנעשתה בשמו כמייסד מדע הסיסמולוגיה. בנוסף, הוא התבונן במעברות של כוכב מרקורי בשנת 1740 ו-1761 ונסע לניו-פאונדלנד כדי להתבונן במעבר של ונוס. הוא נסע בספינה שסיפקה מחוז מסצ'וסטס... כנראה המשלחת המדעית הראשונה שנשלחה אי פעם על ידי כל מדינה אמריקאית בתחילת דרכה.