在创业初期，洛克菲勒凡事都要亲历亲为。他对石油提炼技术的了解并不透彻，却经常在生产第一线指挥。由于市场情况变化不定，他有时要亲自出面，以便在尽量短的时间内把货物送到纽约。他回忆道：“我永远忘不了自己在那些日子里会有多饿！我整天都在外面奔波，必要时还会在车厢顶上来回跑，催促伙计们加快速度。”

炼油厂老板们特别担心厂里的空气混合物引燃大火，许多人已经因此丧命。南北战争期间，油溪一带多次突发毁灭性火灾，油商不得不立下警告牌：“吸烟者格杀勿论！”主持过麦金利总统竞选活动的马克·汉纳曾回忆，他在1867年的一个早晨醒来之后发现自己在克利夫兰的炼油厂已经被大火夷为平地，高昂的投资付之一炬。“无论白天还是黑夜，我都留意着从自己工厂方向传来的火警，”洛克菲勒回忆道，“倘若有乌黑的浓烟从那边腾起，我们就会像疯了一样往出事地点跑过去。我们把自己装备的就像消防队员一样，有马匹和软管车，随时准备采取出动。”

石油业带来的火灾威胁使当局很快就禁止在克利夫兰市区范围内修建炼油厂，金斯伯里一带的发展因而得以提速。那时候，油罐还没有像后来那样被埋在地里。一旦失火，火源附近的油罐就会被大火吞没，形成一片地狱般的火海。在汽车问世以前，没人知道从石油中提炼出来的“汽油”有什么用处，炼油工人就在夜晚把它当作废料偷偷倒进河里。“过去，我们曾把它用作提炼石油的燃料，”洛克菲勒回忆道，“成千上万桶汽油被倒进了小溪与河流。当人们打算进行清理时，发现汽油把土壤都浸透了。”这种有害的废物使凯霍加河很容易着火。倘若船上的水手把燃烧的煤扔到河里，水面上就会腾起一片火苗。每当看到有黑烟腾空而起，人们便晓得又有炼油厂爆炸了，煤油价格随即大涨。

火灾算不上最严重的问题，人们更担心的是宾夕法尼亚的油井将要枯竭却又没有替代油源。洛克菲勒回忆道：“今天依靠这儿的油，明天又依靠那儿的油，对于能否有稳定的石油供应，我们都没有把握。如果没有石油，以前的投资就一文不值！”到19世纪60年代下半期，有人预言石油业即将走到尽头。当时的石油商可以分为两类：一类人认为石油业只是昙花一现，只想着大捞一把就抽身走人；包括洛克菲勒在内的另一类人却把石油视为一场经济革命的基础。洛克菲勒曾在反省时告诫自己说：“你的运气很不错，已经有了一大笔财产了。想一想，如果油井都干了该怎么办？”不过，石油业的未来在他看来是一个是否信赖上帝的问题，因为他觉着自己和企业在以往一直得到上帝的庇佑。1867年底，也就是在圣诞节前几天，他误了一班火车，恰巧这趟车却出了事，死掉许多乘客。洛克菲勒马上致信塞蒂：“这是上帝对我的眷顾！”

创业期间的洛克菲勒经常穿着破旧的采油服前往宾西法尼亚州的富兰克林买油，目的是省掉一笔中间商的费用。当地热火朝天的采油景象十分具有感染力，他一到那里，心中对石油业前景的担忧便会消失。一位旅行者在1866年访问油溪之后说道：“人们满脑子想的是油，整天说的是油，梦见的是油，甚至他们吃喝的东西也是一股油味！”对“油区”的访问总会使洛克菲勒受到鼓舞，怀着无比坚定的信心返回克利夫兰。

在19世纪60年代，没人知道在宾夕法尼亚州西北部丘陵地带以外的地方是否也蕴藏着石油，因此，宾夕法尼亚石油业很快在世界上占据了中心地位。德雷克打出第一口油井之后，他的投资人用了不到1年的时间便把煤油销往伦敦和巴黎。欧洲迅速成为美国煤油的最重要市场，在南北战争期间的年进口量达到十万桶。在美国的历史上，也许再没有哪一个行业能够像石油业这样从一开始就具有如此美好的出口前景。1866年，三分之二的克利夫兰煤油出口海外，其中大部分经过纽约港转口。洛克菲勒意识到，自己必须把目光眼光投向美国以外的地方，唯有如此才能消化企业迅速增加的产量。他在1866年派弟弟威廉前往纽约组建洛克菲勒公司，负责克利夫兰炼油厂的出口业务。

威廉比约翰小不了几岁，却有着一个弟弟的顺从。威廉在1864年5月迎娶阿尔迈拉·杰拉尔丁·古德塞尔为妻，后者来自克利夫兰的一户殷实人家，祖上是新英格兰人。这对兄弟有着不同的性情，威廉为人坦诚友好，对别人的道德和行为不像哥哥那么挑剔，却又能够与哥哥终生和睦相处。威廉是个天生的经销商，不费吹灰之力就能让人喜欢上他。他在宾夕法尼亚很受欢迎，喜欢与石油商们一起谈天说地，约翰却孤零零呆在一旁。

踏入商界的威廉和哥哥一样少年老成。他先是靠着约翰的推荐在休伊特一塔特尔公司作簿记员，后来被一个磨坊主挖走，接下来又去一家农产品代理行工作，并在1年之后被提拔为合伙人。等到20岁时，他的年收入已经达到1000美元，而且赢得了哥哥的信任。约翰评价道：“我的弟弟年轻有为，是个很成功的商人！”约翰最喜欢威廉的忠诚可靠。即使在多年之后，他还一再向人提及弟弟的一个轶事。当年还是簿记员的威廉在半夜醒来时想起货单上出了一个差错，一时间心急如焚，等不及天亮便跑到湖边的仓库进行修改，好让货船携带正确无误的单据按时起程。1865年9月，威廉开始与哥哥一起从事炼油生意。同年12月成立的标准炼油厂最初被叫作威廉·洛克菲勒公司。