En 1920 fue nombrado jefe del departamento de biología en el Instituto Cawthron, Nelson, Nueva Zelanda.

En 1925 fue elegido miembro de la Royal Society, Londres, y al año siguiente publicó su libro sobre los insectos de Australia y Nueva Zelanda, un trabajo integral con muchas ilustraciones.

Este libro se convirtió en la obra de referencia sobre Australasia entomología para unos cincuenta años.

Ocupó este cargo durante seis años, pero el estado de su salud le obligó a jubilarse con una pensión en 1934.

Su salud mejoró después de su retiro y él diligentemente continuó sus estudios científicos.

En sus últimos años Tillyard estaba muy interesado en un trabajo sobre supuestos fósiles precámbricos en el sur de Australia, que se realizó en operación conjunta con Edgeworth David.