V roce 1931, Hess se stal profesorem fyziky na univerzitě v Innsbrucku. Tam založil výškové stanice v Alpách pro studium kosmického záření.
V roce 1937, Hess se vrátil k univerzitě ve Štýrském Hradci. V roce 1938, nacistická vláda v Německu převzala Rakousku. Hess byl odvolán ze svého univerzitního post, protože on byl zástupce věd v dřívějším nezávislé rakouské vlády, a protože byl římský katolík a jeho manželka byla židovka. Nacisté neschvaloval ani náboženství. Čtyři týdny před tím, než byly naplánovány být zatčen a poslán do koncentračního tábora, Hess a jeho manželka uprchl do Švýcarska. Oni se stěhovali do Spojených států o rok později.
Od roku 1938 až do svého odchodu do důchodu v roce 1956, Hess byl profesorem fyziky na Fordham University v New Yorku. On stal se americkým občanem v roce 1944. V roce 1946, Hess provedla testy z Empire State Building pro radioaktivního spadu a Ray bombardování kosmickým. V roce 1950 se podílel na jiných studiích radioaktivního spadu z testů jaderných zbraní. Soustředil se na biologické účinky radioaktivity jak z kosmického záření a jaderné testy.
Marie Hess zemřel v roce 1955. Později téhož roku, Hess si vzal Elizabeth M. Hoenke, sestra, který se staral o jeho manželce. Hess měl žádné děti. Zemřel 17. prosince 1964.