Dulbecco opustil Caltech pro Salk Institute for Biological studia v La Jolla v Kalifornii, v roce 1963. Tam on Anche prováděl výzkum v živočišných nádorových virů. V roce 1972 opustil Spojené státy a šel do Imperial Cancer Research Fund v Londýně, kde pokračoval ve studiu u rakoviny. Dulbecco pak se vrátil do Spojených států. Od roku 1977 do roku 1981 byl profesorem na University of California Medical School, San Diego. Poté se vrátil do Salk Institute v roce 1977. V roce 1986 se Theproposed projekt Human Genome zmapovat celý genom a identifikovat všechny geny, které tvoří lidskou genomovou strukturu.
On sloužil jako prezident Salk Institute od roku 1989 do roku 1992. V roce 1990 se stal ředitelem italské skupiny Genome programu Lidské u národní výzkumné rady v Miláně, Itálie. Tam on dále Top vedl výzkum, a to zejména na vzniku rakoviny prsu. V roce 2000, on oznámil jeho objev genu odpovědného za maligní osteopetrózu, fatální dědičné onemocnění, které postihuje novorozence.