Antara tahun 1821 sampai 1824, ia adalah asisten di Museum Philadelphia (sekarang Museum Peale). Pada tahun 1838, 2 tahun setelah Charles Darwin kembali dari perjalanannya dengan HMS Beagle, Peale belajar bersama Peacock sebagai naturalis utama untuk United States Exploring Expedition, 1838-1842 yang dipimpin oleh Lt. Charles Wilkes. Sebagai naturalis kepala, ia mengumpulkan dan melestarikan sejumlah spesimen sejarah alam, banyak yang dikemas dan dikapalkan balik ke museum. Setelah museumnya bangkrut, pada tahun 1843 ia bekerja untuk US Patent Office dan mulai dikenal sebagai fotografer.
Ia adalah ilustrator untuk sejumlah risalat. Antara lain adalah Lepidoptera Americana (1833), Mammalia and Ornithology (1838-1842). Ia membuat ilustrasi untuk American Entomology (1824-1828) karya Thomas Say dan American Ornithology karya Bonaparte (1825-1833).
Bacaan lanjutan
Charlotte M. Porter (1985). The Lifework of Titian Ramsay Peale, Proceedings of the American Philosophical Society, 129 (3): 300-312. ISSN 0003-049X
Wikimedia Commons memiliki media mengenai Titian Peale.