Sa contribution majeure est le monumentalNew General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars qui compte 8 163objets du ciel profond complété par deuxIndex Catalogues qui portent le nombre d'objets répertoriés à plus de 13 000. Ce catalogue, sous une forme révisée, est encore utilisé de nos jours.
Dreyer est aussi un historien de l'astronomie. En1890 il publie une biographie deTycho Brahe, lui aussi d'origine danoise et vers la fin de sa carrière il édite les publications de Tycho et sa correspondance. Son livreHistory of the Planetary Systems from Thales to Kepler (1905), est une revue générale de l'histoire de l'astronomie et, bien que quelque peu daté aujourd'hui à certains égards, reste une bonne introduction sur le sujet. Il est actuellement édité sous le titreA History of Astronomy from Thales to Kepler(ISBN0-486-60079-3)