V zgodnjih 1940-ih, so znanstveniki vedel malo o naravi virusov, mikroskopske organizme, ki so glavni vzrok za bolezni. Delbrück, Luria, in Hershey, ki je bila povezana z Washington University School of Medicine v St. Louis, Missouri, je imela vsaka izvaja raziskave o bakteriofagi.
Večina bakteriofagi morali izdelati strukturo kroglasto glavo, ki vsebuje nukleinske kisline in votlo rep iz proteina, ki jim omogoča, da prodrejo težke celične stene bakterij. Ko bakteriofaga vstopi v bakterijo, repa prodre celično steno prvi. Potem nukleinske kisline v glavi premika skozi rep in v celico.
Ker virusi ni mogoče videti z navadnim mikroskopom, Luria, Delbrück in Hershey dobimo slike bakteriofagov z novo izumila elektronskim mikroskopom. Leta 1943, s tehniko izpopolnil Delbrück, Luria odkril, da virusi mutirajo, ali spremeniti svoje lastnosti iz ene generacije v drugo. Deluje neodvisno, Delbrück in Hershey odkrili leta 1946, da se lahko različni sevi virusov izmenjujejo genski material (genov), če je več kot en sev okuži isto bakterijske celice. Pojav, ki jih imenujemo genetsko rekombinacijo, je bil prvi eksperimentalni dokaz rekombinacije DNA v viruse.
V 10 letih sodelovanja in neodvisni študiji trio pokazala, da je fag delec, ki ima lupino proteina je v bistvu DNK. Hershey leta 1952 izkazalo, da je, ko je fag napade celico, DNA lope svojo beljakovin prevleko in prevzame genetskega mehanizma gostitelja, ga prisili, da reproducira nove viruse namesto nove celice. S tem odkritjem replikacijo virusov, trije biologi odkrili proces osnovno za vse življenje. To je odprla vrata do številnih odkritij o tem, kako bolj kompleksni organizmi razmnožujejo in prenesti dednih značilnostih.
Luria, Delbrück, Hershey in drugi znanstveniki pisal smernice za bakteriofagom raziskave. Na področju jih spodbuja druge raziskovalce, da se osredotoči na sedem bakteriofagov ki okužijo določeno debelo črevo bakterijo. Na ta način, bi se rezultati poskusa iz različnih laboratorijih primerjati.
Caltech imenovan Delbrück profesor biologije v letu 1947, in National Academy of Sciences mu je izvoljen za člana v 1949. Delbrü
