Condividendo l'entusiasmo futurista dell’epoca per il trasporto aereo, Fuller nel 1927 disegnava una mappa della Terra come grande città integrata dalle comunicazioni aeree. Egli pensava all'opportunità di ridistribuire su tutto il globo gli insediamenti abitativi, che sarebbero stati collegati dal traffico aereo ma che, proprio perché collocati ovunque, anche in zone ostili, avrebbero dovuto essere in grado di approvvigionarsi di acqua e energia autonomamente. Nasce così la torre 4D Multiple Deck, con i solai reticolari sospesi ad un grande elemento verticale di sostegno, centrale, in cui sono contenuti i servizi. Con la tipica struttura che privilegia i tiranti ai muri di sostegno dei vari piani, progettò anche la Dymaxion House 4D, definibile di dimensioni unifamiliari. Con le Dymaxion Houses, progettate tra il 1927 e il 1945, Fuller rinnova l’architettura della casa da due differenti punti di vista. Da un lato si tratta delle prime esemplari sperimentazioni degli schemi tensostrutturali all’interno di un nucleo d’abitazione, dall’altro i materiali impiegati e le modalità di assemblaggio semplificate conferiscono all’abitazione un carattere di casa trasportabile, espandibile e sempre modificabile.

La ricerca Dymaxion, il cui nome nacque nel 1929 come combinazione di sillabe delle parole Dynamic, Maximum e Ion sottolineanti il carattere avveniristico del lavoro di Fuller, coinvolse anche il settore dei trasporti. Tra il 1927 e il 1934 egli disegnò un veicolo detto Omni-directional transport, capace di muoversi in terra, aria e acqua, e realizzò tre prototipi di auto. La Dymaxion car raggiunse la rispettabile velocità di oltre 120 miglia l'ora. Nel 1940 Fuller progettò la cosiddetta Mechanical wing, una piccola unità trasportabile con bagno e cucina paragonabile alla roulotte, trainabile da un'auto o incorporata ad un'abitazione permanente, caricata su treni e aerei, agganciata ad altre in un convoglio su strada.

Molti dei suoi progetti rimasero sulla carta, ma Buckminster Fuller vide realizzate in tutto il mondo le sue cupole geodetiche, da quelle di piccole dimensioni utilizzate come installazioni militari di rapida costruzione, a quelle enormi per le esposizioni internazionali. La cupola geodetica è stata per Fuller una "valvola di controllo ambientale" che consente di mantenere costante il microclima ivi creato, con dispersioni di energia minime rispetto a quelle di un insieme di edifici ivi contenuti.

Nel 1971 Fuller progettò Old Man River City, per una comunità nera di East St. Louis, città sulle rive del Mississippi. Si trattava di una struttura gigante a forma di cratere chedoveva contenere all'interno i servizi e all'esterno le residenze per 25000 famiglie. Essa, eventualmente copribile con una cupola geodetica, occupava molto meno spazio di una tradizionale città con lo stesso numero di abitanti.