1964. aasta alguses moodustas ta koos Jim McGuinni ja Gene Clarkiga ansambli Jet Set. Mõni aeg hiljem liitusid bändiga bassist Chris Hillman ja trummar Michael Clarke, misjärel pandi ansamblile nimeks The Byrds. 

Pärast Joni Mitchelli esimese kauamängiva produtseerimist 1968. aastal salvestas Crosby paar soololugu ning hakkas ta koostööd tegema Buffalo Springfieldi endise liikme, laulja ja kitarristi Stephen Stillsiga. Mõni aeg hiljem liitus duoga Graham Nash, misjärel moodustus ansambel Crosby, Stills & Nash. 1969. aastal liitus bändiga Neil Young ning bänd sai uueks nimeks Crosby, Stills, Nash & Young. Sama aasta augustis esines ansambel Woodstocki festivalil.

Pärast ansambli edukat kontsertturneed peatus ansambli tegevus, mille järel naasis Crosby oma soolomaterjali juurde ning 1971. aastal avaldas ta sooloalbumi "If I Could Only Remember My Name".

Koos Nashiga moodustas ta duo Crosby & Nash ning koos välja stuudioalbum. 1972. aastal tuli kokku The Byrdsi algkooseis ning välja anti album "Byrds", mis jäi ansambli viimaseks stuudioalbumiks.

Crosby on koostööd teinud ka Eestist pärit basskitarristi Mai Leisziga. Pärast seda kui Crosby kuulis MaiGroupi albumit "You", paluti Leiszil mängida Crosby albumil "Sky Trails". 2016. aastal kolis Leisz Los Angelesse ning hakkas rohkem Crosbyle muusikat kirjutama. Nende laul "Here It's Almost Sunset" ilmus "Sky Trails" albumil 2017. aasta septembris. 2017. aasta jaanuaris teatas Crosby, et Leisz osaleb David Crosby & Friendsi tuuril. Samuti osales Leisz albumi "Sky Trails" tuuril.

Kokku on Crosby erinevate koosseisudega välja andnud 14 albumit.