Po powrocie założył prywatne biuro pogodowe Cleyton Weather Service w Canton w stanie Massachusetts i pracował jako konsultant dla prywatnych firm. Ponadto kontynuował prace badawcze. W ramach współpracy z Charlesem Greeleyem Abbotem, dyrektorem Smithsonian Astrophysical Observatory, próbował znaleźć korelacje między wahaniami stałej słonecznej, a pogodą. Owocem współpracy Claytona ze Smithsonian było wydanie kompilacji światowych danych meteorologicznych World Weather Records.
Clayton był członkiem założycielem Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego, członkiem Amerykańskiej Akademii sztuk i Nauk (1893) i wieloletnim prezydentem Boston Scientific Society.
Clayton w 1892 roku ożenił się z Frances Fawn Comyn. Mieli troje dzieci: Henry Comyn, Lawrence Locke i Frances Lindley.
II Puchar Gordon Bennetta W 1907 roku wziął udział w zawodach o Puchar Gordona Bennetta w Saint Louis na niemieckim balonie Pommern. Chociaż wcześniej nie latał balonemZum Gordon Bennett-Wettbewerb. In: Wiener Luftschiffer-Zeitung. Band 6, Nr. 12, 1907, S. 257–258. poleciał z Oskarem Erbslöhem jako pilotem i udało im się wygrać zawody. Podczas 40-godzinnej podróży balon doleciał do Asbury Park w New Jersey przebywając trasę 1400 kilometrów.