Durante questo periodo, svolse un lavoro di ricatalogazione della collezione erpetologica presso l'Accademia di Scienze Naturali, di cui divenne membro su sollecito di Leidy. Il lavoro di Cope durò due anni e visitò il Smithsonian Institution, dove conobbe Spencer Baird, esperto in ornitologia e ittiologia. Nel 1861 pubblicò il suo primo articolo sulla classificazione delle Salamandridae; nei cinque anni successivi pubblicò principalmente su rettili e anfibi. L'appartenenza di Cope all'Accademia di scienze naturali e all'American Philosophical Society gli diede la possibilità di pubblicare e divulgare il suo lavoro; molte delle sue prime opere paleontologiche furono pubblicate dalla Philosophical Society.