Eksperymenty Po powrocie do Stanów Zjednoczonych podejmował próby przeżycia doznań psychodelicznych, początkowo dzięki podanej mu przez dr Oscara Janigera meskalinie. Kilka razy próbował LSD z różnymi zespołami badawczymi, prowadzonymi przez dr Keith Ditman, Sterling Bunnell, Michaela Agrona. Próbował również marihuany i stwierdził, że jest ona interesującym i użytecznym środkiem psychoaktywnym, który wywołuje wrażenie spowolnienia czasu. Swoje wrażenia z zażywania narkotyków opublikował w latach 60. Jego komentarz na temat zażywania środków psychodelicznych brzmiał: „Kiedy już otrzymasz wiadomość, odłóż słuchawkę. Prostym jest, że substancje psychoaktywne odgrywają rolę instrumentu, jak mikroskop, teleskop czy telefon. Biolog nie siedzi nieskończenie z okiem przyklejonym do mikroskopu, lecz patrzy chwilowo przez okular, by następnie pracować nad tym, co zobaczył”.
Przez pewien czas Watts wolał posługiwać się językiem współczesnej nauki i psychologii (Psychoterapia Wschodu i Zachodu jest dobrym przykładem) i szukał związku pomiędzy przeżyciami mistycznymi a teorią wszechświata materialnego proponowaną przez współczesnych mu fizyków.