Lavorando con Francis Crick. Dopo aver sentito Maurice Wilkins del King’s College di Londra parlare dell’uso della cristallografia a raggi X per fotografare il DNA, Watson riuscì ad assicurarsi un posto al laboratorio Cavendish dell’Università di Cambridge dove veniva usata la stessa tecnica. C’era già uno studente laureato di nome Francis Crick. Erano una coppia improbabile, ma entro 30 minuti dall’incontro iniziarono un dialogo sulla struttura del DNA che sarebbe continuato per i successivi due anni.
Watson avrebbe dovuto lavorare sulla struttura dei virus, e Crick sulla struttura delle proteine, ma il DNA chiamò. Ispirati dalla creazione di modelli di Linus Pauling, Watson e Crick realizzarono un modello della struttura del DNA utilizzando i dati della cristallografia a raggi X del King’s college e le intuizioni di altri ricercatori. Dopo un tentativo fallito, svilupparono l’ormai famoso modello della doppia elica. La doppia elica non fu immediatamente accettata dalla comunità scientifica, ma col tempo divenne chiaro che avevano ragione e nel 1962 ricevettero il premio Nobel.