Do leta 1971, je Boyer naredila velik napredek v razumevanju ATP sintezo. V naslednjem desetletju, je naredil dodatne odkritja glede treh postulatov za zavezujoč mehanizem sinteze ATP. Nadaljnje testiranje, ki ga Boyer in njegova raziskovalna skupina je potrdila rezultate. Boyer je pokazala, da sintaza encim ATP pomaga pri produkciji ATP in John Ernest Walker Združenega kraljestva odkrili strukturo ATP sintaze. Za svoje delo sta znanstveniki delijo pol Nobelovo nagrado leta 1997 v kemiji. Drugo polovico nagrade je prejel Jens Skou Dansko.
Leta 1955, Boyer prejel nagrado v encimski kemiji Ameriškega kemijskega društva. Prejel je tudi Guggenheim Fellowship, ki mu je dovoljeno vzeti sobotnega in izvajanje raziskav na Švedskem Wenner-Gren inštituta na Univerzi v Stockholmu in na Nobelovo Medical Institute. On je bil kot predsednik sekcije biokemije Ameriškega kemijskega društva od leta 1959 do leta 1960. Od leta 1969 do 1970 je bil predsednik American Society of Biological kemikov. Leta 1970 je bil imenovan častni profesor na Oddelku za kemijo in biokemijo na UCLA. Leta 1989 je prejel Rose nagrado Ameriškega združenja za biokemijo in molekularno biologijo.