John Winthrop Jr. (1606–1676), el primer miembro estadounidense colonial de la Royal Society of London, fue nombrado miembro de la sociedad a principios de la década de 1660, incluso antes de que recibiera su estatuto. En 1783, cincuenta y dos miembros adicionales habían sido elegidos de las colonias británicas de América del Norte, diecinueve de ellos gobernadores reales y, por lo tanto, estaban en condiciones de fomentar las investigaciones en "filosofía natural". Los treinta y tres restantes fueron elegidos porque sus intereses los hacían susceptibles de realizar tales investigaciones. Winthrop, gobernador de Connecticut durante dieciocho años, satisfizo ambas expectativas. El telescopio que le dio a la Universidad de Harvard hizo posibles observaciones que fueron útiles para Isaac Newton (1642-1727), y entre sus propias contribuciones sobre temas que van desde la alquimia hasta la zoología se encuentra un artículo que muestra que el maíz, o maíz indio, es un alimento humano nutritivo. .
Winthrop estaba en Londres buscando una carta real para su colonia cuando fue elegido, pero la mayoría de los otros colonos fueron nominados por miembros de la sociedad y elegidos en ausencia. Como pocos de ellos podían asistir a las reuniones, durante noventa años estos miembros de ultramar fueron tratados como otros ingleses que vivían a cuarenta millas o más de Londres; estaban exentos de todas las cuotas de afiliación. A partir de 1752, sin embargo, los colonos también fueron evaluados para ayudar a pagar la publicación de la sociedad de su Transacciones filosóficas. Los residentes coloniales compitieron por poner "FRS" después de sus nombres, y la sociedad continuó dando la bienvenida a aquellos calificados para contribuir a su Transacciones filosóficas, que imprimió al menos 260 artículos de las colonias británicas de América del Norte antes de la Revolución Americana.
El contribuyente estadounidense más importante de la siguiente generación fue Cotton Mather (1663-1728), quien envió su Americano curioso a la sociedad a lo largo de doce años (1712-1724) en forma de ochenta y dos cartas. Las observaciones de Mather, tanto originales como copiadas de publicaciones efímeras, fueron leídas a la sociedad, aunque solo unas pocas fueron publicadas en su Actas. Muchos de sus informes encarnaban las supersticiones de su tiempo, pero Mather describió la inoculación de la viruela en Boston, de la que él mismo había aprendido de los Transacciones filosóficas, y fue uno de los primeros en estudiar la hibridación de plantas. También se diferenciaba de los contribuyentes coloniales anteriores por su disposición no solo a recopilar datos, sino también a especular sobre su significado.
La Royal Society no solo recibió y difundió las observaciones de sus miembros, sino que también guió la investigación en direcciones que se consideraban gratificantes. Los miembros residentes ayudaron a proporcionar los suministros necesarios para experimentos en el extranjero. Benjamin Franklin (1706-1790) fue estimulado por el aparato para demostrar la electricidad estática enviado a Filadelfia por el miembro de la sociedad Peter Collinson (1694-1768), quien anteriormente había motivado la recolección de plantas del botánico estadounidense John Bartram (1699-1777). A su vez, fue a la Royal Society a la que Franklin presentó informes de sus experimentos. Después de ser leídas a la sociedad, algunas de sus cartas fueron publicadas en el London's Revista para caballeros, luego recogido en su panfleto de 1751 Experimentos y observaciones sobre electricidad. En 1753, la sociedad otorgó a Franklin su más alto honor, la medalla Copley, por sus estudios de electricidad. La colegialidad transatlántica se subrayó aún más cuando la Sociedad Filosófica Estadounidense reorganizada, de la que Franklin fue el principal promotor, se estableció en 1769 en Filadelfia y se inspiró en la Royal Society of London.