探勘大洋深處、挖掘人類遠古的過往、研究大地上的生命， 或是追尋最遙遠的人與地的知識－這些，除了是記錄這些成果的《國家地理雜誌》的內容之外，也是國家地理學會傳統的一部份。
如今，美國國家地理學會的「研究與探索委員會」贊助過的這類的計劃，已經超過六千五百件，其研究與發現的成果，包括了在南美的巴塔哥尼亞台地發現的恐龍蛋和胚胎，以及在祕魯的高山發現冰凍了數百年的古印加木乃伊。
美國國家地理學會資助探險活動和科學研究的傳統，始自1890年第一次贊助探險隊延著阿拉斯加和加拿大邊境，探勘聖伊利亞斯山的地形，並且繪製地圖；這次探險行動發現了加拿大境內的最高峰，5,857公尺高的洛干峰。此後20多年，《國家地理雜誌》陸續資助探險家皮瑞於1909至北極探險；1912年至15年間協助賓漢挖掘高踞祕魯安地斯山脈的失落印加古城，馬丘比丘；也協助葛利格斯於1916年在阿拉斯加州的火山卡特麥山一帶探險，發現了煙嵐蒸騰、景象奇異的山谷──萬煙谷。
人類天性裡的冒險精神，引領世人跋山涉水，深入前人從未踏進的高山、峻谷和深海。國家地理學會曾經贊助畢比和巴頓於1934年搭乘深海潛水箱，創下破紀錄的908公尺的潛水深度；贊助美國陸軍航空兵團的史蒂芬斯中尉和安德森中尉於1935年搭乘熱氣球「探險家二號」，創下21,718公尺高度的飛行紀錄。
國家地理學會也贊助探險家拜德，於1929年飛越南極。贊助洛克分別於1923至24年，1927至30年，兩次深入僻處中國邊境的西藏高山荒野；也提供學會工作人員威廉斯機會，使他得以在1931至32年間完成11,800公里的「雪鐵龍－哈爾特橫越亞洲探險之旅」。史特靈於1938至46年間，在墨西哥進行考古挖掘，挖出奧爾梅克文明的巨大石刻頭像，而國家地理學會也是主要贊助者之一。
1950和60年代，學會贊助的重要活動包括了哥斯鐸的海洋地理探勘研究，他的研究對人類的深海知識有長遠而重大的貢獻。哥斯鐸和其他人的深海探險活動，又依賴著美國麻省理工學院的艾德格頓以國家地理學會撥款補助而研究出來、能承受深海水壓的閃光燈、相機、聲納以及其他探測設備。
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這時期學會贊助的重要研究，還有李奇家族在非洲從事的的考古研究。李奇家族在非洲發現三百萬年前的人類祖先。珍•古德在野生黑猩猩的突破性研究，也是學會鼎力相助的結果。學會另和加州理工學院共同贊助一項具有標竿作用的重大計劃，是攝製夜晚的星空圖。
巴斯在土耳其外海發現數艘沈船，學會曾贊助他第一艘沈船的搜尋經費－而促使了剛萌芽的海底考古學可以有進一步的進展。學會也重拾贊助登山活動的傳統，協助1963年第一支美國人的隊伍，攀登聖母峰。當時任職於《國家地理雜誌》的畢夏普也是攀登聖母峰成功攻頂的六位隊員之一。
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除了探險活動，史上幾次考古和古生物學的大發現，學會也是贊助的一員，同時也透過《國家地理雜誌》和電視節目，將這些大發現帶到了學會會員以及世人的面前，解開了不少古馬雅文明，以及地球16,500萬年前恐龍王朝的謎團。學會贊助的其他重要發現，還有約翰森於1974年挖掘出了史上最早、最完整的一具直立行走的人類祖先遺骸，也就是在衣索匹亞發現的300萬年前的露西；亞當斯1980年代於瓜地馬拉的里約阿祖爾發現的輝煌馬雅文明；1982年意外在赫丘萊尼恩發現的古人遺骸，赫丘萊尼恩是紀元79年時，因為維蘇威火山爆發而被埋在火山灰裡的古羅馬城鎮，還有1995年在祕魯山頂發現500年前冰 凍的木乃伊。
學會的贊助，也使人類對動物知識有了長足的進步。這些動物研究，其犖犖大者有：塔脫的蝙蝠研究、法蘭克與約翰•克雷格海德以無線電追蹤大灰熊、克拉克的鯊魚研究、佩恩的鯨豚研究、厄庫哈特以數十年之功找到北美帝王蝶的度冬棲地、弗西研究高山大猩猩的行為、高迪卡斯長期研究婆羅洲的紅毛猩猩，以及霍納克對稀有的西伯利亞虎的研究。
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