Marquette è molto noto per la sua esplorazione del fiume Mississippi, che copriva circa 1.700 miglia dalla congiunzione del fiume Wisconsin con il Mississippi fino al fiume Arkansas. Marquette ha viaggiato con Louis Jolliet e insieme, non solo hanno trovato il fiume, hanno viaggiato attraverso quello che un giorno sarebbe diventato Chicago.
Marquette dedicò gran parte del suo tempo di viaggio alla documentazione delle cose che i viaggiatori vedevano. Fu uno dei primi europei a vedere e descrivere gran parte della fauna e della fauna della zona. Trovarono numerosi villaggi nativi americani lungo o vicino al fiume e impararono molto da loro, come il fatto che il fiume continuasse fino al golfo.