ذکاء در زمینههای گوناگون پژوهشهای ارزشمندی انجام داد و در بسیاری از موضوعهای بکر و نو در حوزۀ فرهنگ و هنر ایران، برای نخستینبار به پژوهش پرداخت؛ از جمله در تاریخ، مردمشناسی، زبان و گویش، تاریخ پوشاک، تاریخ ارتش، نقاشی و عکاسی. پژوهشهای اولیۀ وی تا پایان تحصیلات دانشگاهی بیشتر بر ادبیات، زبانشناسی و تاریخ متمرکز بود. برخی از کارهای علمی او در این دوره عبارتاند از: گردآوری آثار احمد کسروی، از جمله چهلمقاله کسروی (تهران ۱۳۳۳ش)، کافنامه (تهران ۱۳۳۱ش)، فرهنگ کسروی (تهران ۱۳۳۶ش)، و کاروند کسروی (تهران ۱۳۵۲ش)؛ نگارش مقالاتی دربارۀ گویشهای فارسی بازمانده از زبان کهن آذری در آذربایجان، که از مهمترین منابع تحقیق در این زمینه است؛ مجموعه مقالات وی دربارۀ زبان آذری، ازجمله تحقیق دربارۀ گویشهای گلینقیه (هرزندی و کرنیگان) که در ۱۳۳۲ش چاپ شد و پس از مرگش مجدداً باعنوان جستارهایی دربارۀ زبان مردم آذربایگان بهچاپ رسید؛ و چاپ اثر ارزشمند عباس اقبال باعنوان وزارت در عهد سلاطین بزرگ سلجوقی (تهران ۱۳۳۸ش) با همکاری محمدتقی دانشپژوه. وی همچنین برپایۀ نقوش و سنگنگارهها و متون تاریخی، دو کتاب پیشینه سان و رژه در ایران (تهران ۱۳۵۰ش) و ارتش شاهنشاهی ایران از کوروش تا پهلوی (تهران ۱۳۵۰ش) و مقالۀ «تاریخچه تغییرات و تحولات درفش و علامت دولت ایران: از آغاز سده سیزدهم هجری قمری تا امروز» را برای مجلۀ هنر و مردم تألیف کرد. اشتغال وی در ادارۀ هنرهای زیبایکشور (وزارت فرهنگوهنر) درحدود ۱۳۳۷ش، او را به علاقۀ اصلیاش یعنی هنر نزدیک کرد.
ذکاء از برجستهترین کارشناسان آثار هنری بهویژه نقاشی ایرانی بود. او در ۱۳۵۵ش، هنگامی که آرتور هوتن قصد داشت شاهنامه شاهطهماسبی را به ایران بفروشد، مأمور شد به امریکا برود و ارزش این نسخۀ ارزشمند را تعیین کند. ذکاء برای تکتک نگارههای نسخۀ مذکور بهای حداقلی و حداکثری تعیین کرد و ارزش تقریبی این نسخه را بهدست آورد.