Tukey fue consultado en varias ocasiones en calidad de experto estadístico: para revisión de conclusiones de estudios, mejoras en los procedimientos para los censos de población, predicciones electorales etc. Desarrolló junto a James Cooley un algoritmo para la transformada rápida de Fourier. Es además el responsable de varios términos informáticos, como bit o software. También introdujo el método de remuestreo conocido como Jackknife, utilizado para la estimación de sesgos y varianzas. Inventó los diagramas de cajas y bigotes, que aparecieron por primera vez en su libro Análisis exploratorio de datos.