Асноўныя навуковыя дасягненні Грэя звязаны, аднак, з арніталогіяй — і галоўным чынам з фундаментальнай працай «Віды птушак» (англ. Genera of Birds; 1844—1849), якая змяшчала першакласныя ілюстрацыі Дэвіда Вільяма Мітчэла і Ёзэфа Вольфа.