Během druhé světové války (1939-1945), Shockley a dalších vědců Bell stal se zapojený ve vojenském výzkumu. Shockley pomohl vyvinout radarové zařízení. Od roku 1942 do roku 1944 působil jako výzkumný ředitel protiponorkový Warfare Operations Research Group amerického námořnictva na Columbia University. On byl jako konzultant pro americký ministr války, od roku 1944 do roku 1945.
Poté, co válka skončila, Shockley se vrátil do Bellových laboratoří a pokračoval v jeho výzkumu na polovodičích jako ředitel solid-state fyzika výzkumného programu společnosti. Jeho výzkumný tým zahrnuty Bardeen a Brattain. Skupina zpočátku pokoušel se aplikovat elektrický proud přes polovodič, avšak tento pokus selhal.
Bardeen navrhl, že některé elektrony byly uvízla v povrchové vrstvě materiálu, a tím zamezuje kompletní toku elektrického proudu. Tento návrh je přimělo ke studiu povrchové účinky aplikovaných proudů.
Elektrický proud je tok elektrických nábojů. V polovodiči, proud je proud volných elektronů, nebo tok otvory. Volný elektron je elektron, který není pevně vázána k atomu. Díra je kladně nabitý, "prázdný" oblast v blízkosti atomu, které by normálně obsazena elektronu. N-polovodič typu krystal má navíc volné elektrony, a p-typu krystal má další otvory. Zkratka n znamená negativní, s odkazem na negativní náboje elektronů v n-typu materiálu. Podobně, zkratka p znamená pozitivní výsledek, s odkazem na kladný náboj spojené s otvory v p-typu materiálu.
V roce 1947, Bardeen a Brattain dělal první úspěšný zesilující polovodičové zařízení. Říkalo se tranzistor, zkrácený tvar termínu převodu odporu. Tento tranzistor, konkrétněji známý jako bod kontaktu tranzistoru, sestával z kusu n-typu germanium se dvěma blízko u sebe zlato kontaktních míst na jedné straně a jedné wolframové kontaktního bodu na opačné straně.
Objev tranzistor byl poprvé oznámen na tiskové konferenci v New Yorku v létě 1948. To zaujalo malou pozornost. Shockley pokračoval zlepšit tvorbu tranzistoru. On napsal knihu elektrony a díry v polovodičích, publikované v roce 1950, popsat práci jeho výzkumný tým a vysvětlit jeho teorii o nový druh tranzistoru nazval tranzistor. Do roku 1951, Shockley je spolupracovníci obložené tenkou vrstvu
