Watson og Crick fékk smá hjálp með rannsókn þeirra frá Rosalind Elsie Franklin, breskur líkamlega efnafræðingur og samstarfsmaður Wilkins á Kings College í London. Watson og Crick væri að reyna á laginu DNA þegar Watson var sýnt röntgengeislabognuninni gert Franklin, sem greinilega sýndu að uppbyggingu DNA var að af Helix. Þó að þessi mynd hafi skipt sköpum að Watson og Crick er uppgötvun, Franklin var ókunnugt þeir sáu það. Hún lést úr krabbameini árið 1958 og Watson boðið Síðbúnar viðurkenningu Franklin framlagi í bók sinni The Double Helix. Watson og Crick greint niðurstöður sínar í tveimur greinum sem birtust í vorið 1953. Í fyrstu grein var í fylgd með líkingu af spíral, dregin af konu Crick, Odile.
Seinna árið 1953, Watson tekið við starfi háttsettur rannsóknir náungi í líffræði við California Institute of Technology í Pasadena, Kaliforníu. Tveimur árum síðar var hann skipaður lektor í líffræði við Harvard háskóla, þar sem hann hét dósent árið 1958 og prófessor árið 1961. Sjö árum síðar, Watson varð forstöðumaður Cold Spring Harbor Laboratory í Cold Spring Harbor, Long Island, New York, en enn var á deildinni í Harvard. Hann hélt áfram með þessum tvöfalda skyldu til 1976, þegar hann fór Harvard að verja alla orku sína til að Cold Spring Harbor.
Þar miðað forystu Cold Spring Harbor, Watson hefur kynnt rannsóknir á sviði æxli veirufræði og þessari línu af rannsókn hefur leitt vísindamenn til að auka skilning á krabbameini gen. Watson hefur einnig lagt áherslu menntun og stækkað flokks gjafir rannsóknarstofu fyrir framhaldsnemendur í sameindalíffræði auk miðju og menntaskóla nemendur. Til frekari mennta markmiðum sínum, stofnaði hann gráðu-veita stofnun, Cold Spring Harbor Laboratory Watson School of Biological Sciences. Árið 1994 varð hann forseti Cold Spring Harbor Laboratory, stöðu sem hann heldur enn. Eins og forseti, hefur hann hjálpaði leiða heildarstefnu fyrir starfsemina.
Árið 1988, Watson varð aðstoðarmaður leikstjóra, og ári síðar leikstjóri, National Center for Human genamengi Project af National Institute of Health (NIH ). Þó hafa umsjón með verkefninu, ey