По окончании войны Йеркс некоторое время оставался в Вашингтоне в должности администратора Национального научно-исследовательского совета. Именно в этот период он завязал контакты, которые сыграют важную роль в исполнении его давнего желания — создать лабораторию по изучению приматов. Эта мечта, по утверждению Йеркса, родилась у него в 1900 году, когда он еще учился в Гарварде. Несколькими годами позже он опубликовал свой план и работал над его реализацией в течение ряда лет, по возможности проводя исследования приматов в самых разных местах. В 1911 году Йеркс купил во Франклине, штат Нью-Гемпшир, ферму, служившую ему впоследствии и дачей и местом для научной работы. Вскоре после этого он договорился о поездке на остров Тенерифе для совместной работы с Вольфгангом Кёлером по изучению механизма решения задач у шимпанзе, но им помешала первая мировая война. Вместо этого в 1914–1915 годах он изучал поведение приматов в поместье Маккормика в Монтесито, Калифорния; эту возможность предоставил ему Гиберт ван Тассель Гамильтон. Исследования приматов, проведенные Йерксом в Калифорнии, особенно орангутанга по имени Джулиус и двух обезьян, стали важным вкладом в публикации по решению задач. Летом 1923 года он купил своих первых двух обезьян, Чима, позднее признанную как «бонобо», и Панзи, «обычного» шимпанзе, и начал проводить на них опыты. Следующим летом институт Карнеги финансировал исследования Йеркса на приматах госпожи Розалии Абрё на Кубе; эта работа привела к написанию еще одной книги — «Почти люди» (Almost Human) (1925). В 1925 году Йеркс приобрел две пары шимпанзе, Билли (названного в честь Уильяма Дженнингса Брайана) и Двину (названную в честь Дарвина), а затем Пэна и Уэнди; изучению их он отдавал много времени и усилий. Кроме того, во время трех поездок во Флориду в период между 1926 и 1928 годами он исследовал гориллу Конго и описал эту деятельность в двух объемистых монографиях. В тот же самый период он и Ада Йеркс написали книгу, содержащую подробную информацию об обезьянах «Большие обезьяны: исследование жизни антропоидов (1929). Тем временем Джеймс Роуленд Анджелл, друг Йеркса, стал ректором Йельского университета. Анджелл и Йеркс разработали планы для Йельского института психологии, и в 1924 году Йеркс переехал в Нью-Хейвен в качестве члена преподавательского состава Йельского университета. В 1925 году Мемориал Лауры Спелмэн Рокфеллер предоставил Йерксу средства для осуществления в Нью-Хейвене четырехлетней работы по исследованию приматов. Все эти четыре года Йеркс упорно трудился над разработкой и реализацией плана по созданию в субтропиках научно-исследовательской станции для изучения приматов. Наконец, в январе 1929 года Фонд Рокфеллера выделил 25 000 долларов на технико-экономическое обоснование этой станции и в этом же году предоставил дополнительную сумму в 475 000 долларов на строительство станции. После обширных поисков Йеркс выбрал небольшую общину Ориндж Парк около Джексонвилла в штате Флорида в качестве места для «Экспериментальной станции Йельского университета по изучению антропоидов», которая была открыта в июне 1930 года. Позднее станция стала называться «Лабораториями сравнительной психобиологии», «Лабораториями Йельского университета по биологическим исследованиям приматов» (YLPB), а после ухода Йеркса с поста директора в 1941 году — «Лабораториями Йеркса по биологическим исследованиям приматов».
В 1965 году станция была переведена в Атланту, штат Джорджия, и получила название «Регионального центра имени Йеркса по изучению приматов» в рамках программы исследования приматов, финансируемой федеральным правительством. YLPB стали ведущими в мире лабораториями по изучению обезьян. Здесь проходили обучение многие известные ученые, специализирующиеся в области сравнительной психологии и смежных дисциплин. Книга «Шимпанзе: лабораторная колония» (Chimpanzees: A Laboratory Colony) (1943) базировалась на исследованиях, проведенных в YLPB. Оценивая влияние Роберта Йеркса на работы по изучению шимпанзе, Ролес (1969) говорил, что «свет исследований Йеркса и его коллег будет сиять долго и ярко, на многие годы указывая путь, по которому следует идти при изучении шимпанзе». Йеркс ушел из Йельского университета в 1944 году, но не прекращал свою разнообразную научную деятельность; его 425-страничная автобиография «Научный путь» (Scientific Way), или «Завещание» (Testament), была завершена в 1950 году.