Sargent besloot om de planten te rangschikken op [[familie (biologie)|familie]] en [[geslacht (biologie)|geslacht]] volgens het toen algemeen geaccepteerde [[Bentham & Hooker-systeem]]], het systeem dat heden ten dage nog steeds wordt toegepast voor de beplanting. Hij zorgde er ook voor dat het arboretum een gerenommeerd onderzoeksinstituut werd, dat nu nog steeds verantwoordelijk is voor vele toonaangevende publicaties. Hij zorgde voor de aanleg van een [[bibliotheek (algemeen)|bibliotheek]] met boeken over [[botanie]], [[dendrologie]] en [[tuinieren]], die momenteel bevat meer dan 40.00 boeken en tijdschriften bevat. Tevens was hij verantwoordelijk voor de aanleg van een [[herbarium]] met daarin een zeer uitgebreide collectie [[specimen]]s van [[houtig]]e planten van over de hele wereld. Arnold Arboretum was in Sargents tijd verantwoordelijk voor een [[botanisch]]e exploratie van de wereld, vooral van [[Oost-Azië]]. Hierdoor zijn vele voorheen onbekende planten in cultuur gebracht door [[botanici]] als Sargent, [[Joseph Rock]], [[William Purdom]] en [[Ernest Henry Wilson]]. Hierdoor kon ook de kennis over deze planten worden uitgebreid.
In de geschiedenis zijn er nog vele beroemde wetenschappers verbonden geweest aan het arboretum, waaronder botanicus [[Elmer Drew Merrill]] die hier tussen 1936 en 1946 directeur was.
