[1][2] En 1833, Francis fue a los Estados Unidos y fue contratado por el ingeniero George Washington Whistler para ayudar a construir el ferrocarril de Stonington (Connecticut).En Lowell se unió a la compañía The Proprietors of Locks and Canals on the Merrimack River como delineante y, bien pronto, el 1837, con solo 22 años, se convirtió en jefe de máquinas de la empresa.[5] Los principales resultados del trabajo llevado a cabo por Francis en hidráulica se publicaron en un libro el 1855, el cual volvió a publicarse en 1868 y en 1883.[6] Este trabajo se convirtió en una autoridad reconocida entre los ingenieros hidráulicos, tanto en América como Europa.Todavía hoy en día las turbinas de Francis se utilizan para generadores hidráulicos.
El sistema de canales de Lowell tal como se presentó cuando Francis se unió a
The Proprietors of Locks and Canals on the Merrimack River
en 1836
