Dreyer är framförallt känd för sin monumentala katalog New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars från 1888 (baserad på William HerschelsCatalogue of Nebulae). New General Catalogue innehåller 7 840 NGC-objekt, och är än idag populär bland amatörastronomer. Han utgav senare bihangen Index catalogues of nebulae and clusters (1895 och 1908).
Bland Dreyers övriga verk märks en biografi över Tycho Brahe (1890) samt History of the planetary systems from Thales to Kepler (1906). Dreyer utgav även en upplaga av William Herschels arbeten (2 band 1912), samt en fullständig upplaga av Tycho Brahes astronomiska arbeten och korrespondens (15 band, 1913–1929). Under sina sista levnadsår förberedde Dreyer en liknande upplaga av Newtons verk.