Dulbecco levo Caltech za Salk inštitutu za biološke študije v La Jolla, Kalifornija, leta 1963. Tam je anche izvedena raziskava v živalski tumorskih virusi. Leta 1972 je odšel v Združene države in odšel v Imperial Cancer Research sklada v Londonu, kjer je nadaljeval študij v raka. Dulbecco nato vrnil v Združene države Amerike. Od 1977 do 1981 je bil profesor na University of California Medical School, San Diego. Se je nato vrnil na Salk inštitutu leta 1977. Leta 1986 je Theproposed človeškem genomu projekta zemljevid celoten genom in identifikacijo vseh genov, ki tvorijo človeško genomsko strukturo.
On je bil kot predsednik Salk Institute od leta 1989 do 1992. Leta 1990 je postal direktor skupine italijanskega genoma programa Human na Nacionalnega raziskovalnega sveta v Milanu, Italija. Tam je še naprej najbolj raziskovala, posebej pri nastanku raka dojk. Leta 2000, je napovedal svojo odkritje gena, odgovornega za maligno osteopetroza, s smrtnim dedno bolezen, ki prizadene novorojenčke.