Negli Stati Uniti, dove praticò la sua professione a New York City, continuò a servire come medico consulente per l'ospedale di Harlem. Nel 1906 fu nominato capo del dipartimento di fisiologia e farmacologia presso il Rockefeller Institute for Medical Research. Fu anche presidente della Harvey Society, dell'Associazione per l'Avanzamento della Ricerca Clinica nel 1909 e dell'Associazione dei Fisiologi Americani nel 1915. Durante la Prima Guerra Mondiale, Meltzer era uno dei maggiori nel Corpo della Riserva Medica, e quando l'Associazione americana per la chirurgia toracica fu creata nel 1918 fu eletto presidente.