V brzy 1940, vědci věděli málo o povaze virů, mikroskopické organismy, které jsou hlavní příčinou onemocnění. Delbrück, Luria, a Hershey, který byl spojován s Washington University School of Medicine v St. Louis, Missouri, měl každý provedl výzkum na bakteriofágy.
Většina bakteriofágy mají propracovanou strukturou a kulovou hlavou obsahující nukleovou kyselinu a dutý ocas z proteinu, který jim umožňuje proniknout do tvrdé buněčné stěny bakterií. Když bakteriofágový zadá bakterie, ocas proniká nejprve buněčnou stěnu. Potom se nukleová kyselina v hlavě se pohybuje přes ocasu a do buňky.
Vzhledem k tomu, viry nemohou být vidět s obyčejným mikroskopem, Luria, Delbrück, a Hershey získané obrazy bakteriofágů s nově vynalezeného elektronového mikroskopu. V roce 1943, použití techniky dokonalosti Delbrück, Luria objevil, že viry mutují, nebo měnit jejich vlastnosti z jedné generace na druhou. Pracovní samostatně, Delbrück a Hershey objevil v roce 1946, že různé kmeny bakteriofága si mohou vyměňovat genetický materiál (geny), je-li více než jeden kmen infikuje stejný bakteriální buňku. Tento jev, který se nazývá genetické rekombinace, byl první experimentální důkaz rekombinace DNA v virů.
Za 10 let spolupráce a nezávislé studie se ukázalo, že trio částici fága, který má plášť bílkovin , je v podstatě DNA. Hershey v roce 1952 se ukázalo, že když je fág napadne buňku je DNA shodí jeho proteinový povlak a přebírá genetické mechanismu hostitele, nutí jej reprodukovat nové viry namísto nové buňky. Tímto objevem replikaci viru, tři biologové odhalili proces základní na celý život. To otevřelo dveře k řadě objevů, jak složitější organismy reprodukovat a předávat dědičných znacích.
Luria, Delbrück, Hershey, a další vědci napsal pokyny pro bakteriofágu výzkum. Oni podnítilo ostatní vyšetřovatelů v poli se soustředit na sedm bakteriofágů, které infikují určitý tlustého střeva bakterie. Tak, experimentální výsledky z různých laboratoří lze přirovnat.
Caltech Delbrück jmenován profesorem biologie v roce 1947, a Národní akademie věd jej zvolen členem v roce 1949. Delbrück, Hershey, a Luria rozdělil 1969 Nobel Prize ve fyziologii nebo medicíně "pro jejich obj
