Ksepka hat an mehreren bedeutenden Museumsausstellungen mitgewirkt, darunter die Wanderausstellungen Race to the End of the Earth und Mythical Beasts im American Museum of Natural History und die Sonderausstellung Polar Palooza im North Carolina Museum of Natural Sciences.
Ksepkas Forschung konzentriert sich auf die Evolution der Vögel, wobei sein Hauptaugenmerk auf der Phylogenie, Divergenzdatierung und dem Übergang zum Tauchen mit Flügeln bei Pinguinen liegt. 2014 gehörte er zum Erstbeschreiberteam von Pelagornis sandersi, dem größten flugfähigen Vogel, der jemals existiert hat, wobei ihm vor allem die Modellierung der Flugmuster interessierte. Zudem widmet sich Ksepka der Rekonstruktion von Mustern der Entwicklung der Gehirngröße bei Dinosauriern und Vögeln.
Mit Tsidiiyazhi abini beschrieb er 2017 die älteste bekannte baumbewohnende Vogelart aus der Gruppe der modernen Vögel (Neornithes), die vor 62,5 Millionen Jahren im Paläozän gelebt hat.
