Marquette este cel mai bine cunoscut pentru explorarea râului Mississippi, care a acoperit aproximativ 1700 de mile de la intersecția râului Wisconsin cu Mississippi până la râul Arkansas. Marquette a călătorit cu Louis Jolliet și împreună, nu numai că au găsit râul, au călătorit prin ceea ce va deveni într-o zi Chicago.
Marquette și-a dedicat o mare parte din timpul său de călătorie documentării lucrurilor pe care le-au văzut călătorii. El a fost unul dintre primii europeni care au văzut și descriu o mare parte a faunei și faunei sălbatice din zonă. Au găsit numeroase sate native americane de-a lungul sau în apropierea râului și au învățat multe din ele, ca și cum râul a continuat până în golf.