V roce 1977, tým vedl o Lederman objevil upsilon částice (pak nejtěžší známý subatomární částice) a další důležitý elementární částice, pátý nebo spodní tvaroh. O dva roky později, Lederman stal ředitelem Fermilab, kde dohlížel na výstavbu a provoz prvního supravodivého synchrotronu. Synchrotron spočívá v podzemním tunelu, který tvoří kružnici 1 1/4 míle (2 km) v průměru. Synchrotron urychluje protony na téměř rychlostí světla. Vědci a to buď přímo paprsek protonů při stojícím cílem, nebo aby paprsek protonů srazí čelní s paprskem antiprotons. Oni pak studovat výsledky. Fermilab je synchrotron se stal nejvyšším energie urychlovač na světě, a vědci z celého světa, přišel do laboratoře k provádění experimentů.
Lederman odešel z Fermilabu v roce 1989, aby se připojily k fakultě univerzity v Chicagu jako profesor Fyzika. Od roku 1992 působil jako profesor věd na Illinois Institute of Technology v Chicagu. Pomáhal založit a sloužil na správních radách Illinois matematiky a Akademie věd. V roce 1989 byl jmenován vědecký poradce guvernéra Illinois. On pomáhal organizovat Učitelé akademii pro matematiku a vědu. V roce 1990 se stal prezidentem Americké asociace pro rozvoj vědy. 
[1] [2]