z roku 1949, Crick byl studium struktury proteinů pomocí X-ray difrakční techniky u Cavendish laboratoře v Cambridge. Byl stále odhodlán odhalit tajemství genetického kódu. V té době, mnoho vědců věří, že bílkoviny obsažené klíč k pochopení chemické základy genetiky. Bylo všeobecně známo, že téměř každá buňka má kompletní sadu instrukcí, nacházejících se v jeho genů, který určuje, jak buňka roste, metabolizuje, a funkce. Bylo rovněž známo, že tyto geny jsou umístěny na chromozomech buněk se, což bylo známo, že se skládají z obou proteinů a DNA. Na rozdíl od většiny vědců, nicméně, Crick nebyl přesvědčen, že proteiny držel klíč k předání genetické informace.
V roce 1951, James Dewey Watson, americký biolog, připojil Cavendish Laboratory. On a Crick rychle tvořil blízký pracovní vztah a přátelství. Vědci zjistili, že sdílejí přesvědčení, že DNA, ne protein, byla rozhodujícím faktorem předávání genetických informací z generace na generaci. Dva byli přesvědčeni, že by mohly odhalit, jak geny jsou předávány v případě, že by mohly stanovit, trojrozměrnou strukturu DNA. Mnoho vědců sdílí stejný cíl. Takže, v závodě proti ostatním, Crick a Watson postavený model molekulární struktury DNA. Tento model, který zahrnuje všechny známé vlastnosti DNA, a připomínající zkroucený žebřík, se nazývá modelu Watson-Crick. Jejich model byl potvrzeno mnoha jinými výzkumníky a od té doby je obecně přijímán jako správné.
Crick a Watson navrhl, že DNA se skládá z dvojité šroubovice skládající se z paralelních řetězců střídajících cukrů a fosfátových skupin spojených dvojicemi organických bází. Kromě toho, že s teorií o tom, jak je DNA replikaci. Crick a Watson vydával jejich práci na struktuře DNA a schématu replikace v roce 1953.
Stejně jako u jakékoli významné vědecké objevy, Crick a Watson používal práci jiných vědců jako základ pro jejich vlastní. Britská biofyzik Maurice Wilkins a jeho kolega Rosalind Franklinová přišel s X-ray difrakční daty, která potvrdila základní model DNA. Tak, Wilkins dělil se o Nobelovu cenu s Crick a Watson v roce 1962. Kromě toho, Watson a Crick používá inovace Linus Carl Pauling je budování trojrozměrných modelů. To jim pomohlo ukázat strukturu DNA s minimálním množstvím experimentální evidenc
Crick také získal doktorát v roce 1953, s tezí na X-ray difrakce polypeptidů a proteinů. Poté, on pokračoval ke studiu genetické kódy a viry a také vyšetřoval syntézu proteinů. Práce s Crick, molekulárn
