Peiresc jako pierwszy zweryfikował tezę Williama Harveya o krążeniu krwi, a Isaac Newton wykorzystał prace Peiresca w swoich badaniach dotyczących optyki. Peiresc zachęcił do studiowania nauk prawnych Hugo Grocjusza, który opracował później zasady prawa międzynarodowego. Przyczynił się także do opublikowania alegorycznej powieści satyrycznej „Argenis” autorstwa Johna Barclaya. W 1610 roku dokonał odkrycia Mgławicy Oriona, wraz z Josephem Gaultieriem de la Valette (1564–1647), z którym także (oraz z Jeanem Morinem) prowadził obserwacje księżyców Jowisza, powtarzając niektóre z obserwacji Galileusza; jego komentarz na ten temat pozostał nieopublikowany.
Po niepowodzeniu obserwacji księżyców Jowiszowych w 1612 roku, na kilkanaście lat przestał zajmować się astronomią. W latach 1616–1623 mieszkał w Paryżu, będąc aktywnym w tamtejszych kręgach intelektualnych. W 1618 roku otrzymał tytuł opata klasztoru w Guîtres od króla Ludwika XIII (w 1624 roku Peiresc przyjął święcenia, w związku ze swoją pozycją;