Sir Francis Knowles a commencé à travailler à contrat en 1912 à la Division d'anthropologie de la Commission géologique du Canada (aujourd'hui partie intégrante du Musée canadien des civilisations) comme anthropologue physique. Son travail sur le terrain consistait essentiellement à prendre des mesures précises et à prélever des échantillons de chevelure sur des sujets vivants – données qu'il a utilisées ultérieurement pour effectuer des études comparatives avec des restes humains en provenance de sites archéologiques iroquoiens antérieurs à la période de contact avec les Européens.

Sir Francis Knowles a mené des études sur le terrain auprès des Iroquois de la réserve des Six-Nations dans le sud de l'Ontario et des Sénécas (famille linguistique iroquoienne) de la réserve Tonawanda dans l'ouest de l'État de New York. Pour documenter ses mensurations des caractéristiques faciales et physiques, ce chercheur a réalisé également une vaste série de portraits photographiques.

Ses photographies d'Iroquois, transcendant l'intention scientifique dont elles procèdent, offrent une image originale et touchante d'un peuple. Sculpteur de formation, Sir Francis Knowles possédait l'œil d'un artiste, comme en témoignent la composition de ses portraits et sa maîtrise de l'art photographique. Ses carnets de notes ne révèlent pas grand-chose de son intérêt pour la photographie, mais ils manifestent sa passion pour la sculpture de bustes en argile – un art qu'il avait étudié en Angleterre.