Nacido en Buenos Aires el 31 de mayo de 1852, desde niño se apasionó por la investigación y antes de los 20 años poseía una importante colección de piezas y fósiles antropológicos y mineralógicos. Durante 1872 y 1873 realizó exploraciones por la Patagonia, donde hoy está la provincia de Río Negro, adentrándose por áreas bajo dominio indígena.

Planificó para comienzos de 1876 una nueva expedición en la cual intentaría cruzar a Chile. Lo apoyaron la Sociedad Científica Argentina y el gobierno de Buenos Aires. Viajó en tren hasta Las Flores y continuó con el servicio de mensajería hasta Carmen de Patagones. Luego se dirigió hacia el oeste bordeando los ríos Negro y Limay. Pero al llegar a Collón Cura le pidió al cacique Saihueque, quien dominaba los pasos a Chile, la autorización para continuar. Se le permitió avanzar sin cruzar la cordillera muñido de 30 yeguas y con cuatro aborígenes y el presidiario Manuel Silva como asistentes. Así, el 22 de enero de 1876 se convirtió en el primer blanco que contempló el lago Nahuel Huapi. Como reivindicación patriota, izó la bandera argentina.

Muchos años después, el 6 de noviembre de 1903, el perito le donó al Estado tres leguas cuadradas de terreno que constituyeron el núcleo original del actual Parque Nacional Nahuel Huapi.

Sus estudios científicos quedaron documentados en varios libros: «Un viaje a la Patagonia austral», «Frontera Argentino-Chilena» y «Descripción de los cementerios y ‘paraderos’ prehistóricos de la Patagonia». Además, colaboró en la creación del Museo de Ciencias Naturales de La Plata, fundado en 1877, al donar 15000 piezas de su colección. Como director vitalicio intercedió para que le entregaran al cacique tehuelche Inakayal y su familia, quienes habían sido capturados en la Conquista al Desierto y fueron sometidos a prisión con trabajos forzosos. Pero dentro del museo los convirtió en exóticas piezas de la colección, examinados sin pudor por los científicos, y pasando sus noches encerrados en un subsuelo.

Durante su juventud, Moreno había sido capturado por los tehuelches en una de sus expediciones y fue condenado a muerte, pero logró escaparse. Falleció el 22 de noviembre de 1919, a los 67 años, en Buenos Aires.