Він захоплюється вивченням викопної мікрофауни і вперше в Росії друкує близько 20 оригінальних праць з цього питання. Водночас він вивчає підземні води України і 1895 року подає свій проект водопостачання Києва. Саме завдяки йому Київ став одним з перших європейських міст, що забезпечило себе артезіанською водою. В 1883 році Тутковського обирають почесним членом Київського товариства природознавців, згодом — дійсним членом Петербурзького мінералогічного товариства, членом Бельгійського товариства геології і палеонтології в Брюсселі, почесним членом товариства любителів природознавства, антропології та етнографії при Московському університеті.