Tugas pertamanya di lapangan adalah fosil mamalia laut. Roy bersama kawannya Clark berhasil mengumpulkan rangkaian kerangka paus lengkap dari pantai Long Islands.
Pekerjaan ini tergolong sukses mengingat mereka melakukannya dalam cuaca yang tidak mendukung dengan badai yang sedang menerjang.
Setelah keberhasilan pada misi pertamanya, Roy pun ditugaskan oleh museum untuk mengumpulkan spesimen-spesimen mamalia laut dari berbagai negara.
Dalam 15 tahun pertama karirnya, tercatat 10 kali Roy lolos dari maut. Rekornya adalah sebagai berikut:
- 2 kali lolos dari terpaan angin topan.
- 1 kali pada saat kapalnya diserang paus terluka.
- 1 kali hampir dimakan anjing liar.
- 1 kali hampir dibunuh oleh pendeta lama Tibet yang stress.
- 2 kali terjatuh dari tebing.
- 1 kali oleh terjangan tornardo, dan
- 2 kali kali hampir dibunuh perampok.
Kendati demikian, adalah ekspedisi Gurun Gobi yang mengangkat nama Roy Chapman Andrews dalam jajaran arkeolog papan atas.
Pada tahun 1920, direktur museum, Henry Fairfield Osborn memiliki teori bahwa wilayah Asia tengah adalah pusat kehidupan dunia zaman purba. Roy pun mengajukan keinginannya untuk memimpin sebuah ekspedisi ke sana.
Ekspedisi dimulai pada tahun 1922. Tim yang dipimpinnya berhasil mengumpulkan kerangka lengkap beberapa jenis dinosaurus kecil, serangga purba, dan potongan-potongan fosil mamalia. Sebagian dari penemuan ini bahkan belum pernah teridentifikasi sebelumnya.
Namun Roy tidak puas. Ia merasa jika ekspedisi Gurun Gobi pertamanya ini hanya mampu menyimpulkan sebagian kecil dari apa yang ada di sana.
Roy pun melanjutkan ekspedisi keduanya pada tahun 1923 dengan lebih dalam lagi. Ia melakukan penggalian bawah tanah. Hasilnya mengagumkan. Roy dan timnya berhasil menemukan tulang belulang kecil yang ukurannya tidak lebih besar dari tikus.
Pada awalnya, Roy dan timnya mengira fosil tersebut adalah sejenis reptil. Namun, setelah penyelidikan lebih lanjut, para ahli menyatakan jika hasil penemuannya adalah sejenis mamalia purba. Alias nenek dari segala nenek hewan mamalia. Penemuan ini lantas mengguncang dunia arkeologi dan sains sekaligus.
Masih dalam ekspedisi yang sama pada tahun 1923. Penemuan lainnya juga tidak kalah menghebohkan. Tim ekspedisi berhasil menemukan beberapa 25 fosil telur dinosaurus, baik yang sudah pecah, dan yang masih utuh.
