Dva roky po zverejnení pôvode druhov, Bates čítať noviny, "príspevky na hmyzu fauny amazonského údolia," aby Linnean Society (pred ktorým Darwin prvýkrát vyložil svoje názory v roku 1858). Papier je uvedené Bates objav, že niekoľko rôznych druhov motýľov majú takmer identické farebné vzory na svojich krídlach, z ktorých iba niektoré odradiť vtákov dravca. Bates argumentoval, že prírodný výber a právo silnejšieho spôsobil motýlích krídel napodobňovať vzory, ktoré zvyšujú šancu na prežitie. Pred Bates vydával jeho noviny, ostatné prírodovedci si všimli podobnosti v farebných vzorov medzi určitými skupinami motýlích obývajúci rovnakej zemepisnej oblasti. Bates bol prvý, ktorý ponúka kompletné vedecké vysvetlenie pre to. Tento jav, teraz volal Batesian mimikry, plne potvrdila Darwinovu teóriu prirodzeného výberu. Použitie dát Bates je, Darwin bol schopný vyvrátiť jeho kritiky v krátkom, nesignováno preskúmania v Natural History Review of 1863.
V roku 1863, Bates publikoval prírodovedec na rieky Amazonky, v ktorom on popisoval ako jeho expedíciu a jeho vedecké objavy.
V roku 1864 sa stal Bates námestník ministra Kráľovskej geografickej spoločnosti Londýna, ktorú zastával za 28 rokov. Redigoval jeho žurnál a riadenie a slúžil ako konzultant alebo asistent pre ďalšie vedecké časopisy, vrátane entomológ. Bates prispel viac ako 100 vedeckých prác o entomologie do vedeckých časopisov, čo mu vynieslo celosvetovú slávu ako preeminent orgánu o Coleoptera, rádovo zahŕňajúce chrobáky.