ที่ราชวิทยาลัยลอนดอน มอริสได้ศึกษาการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอที่ได้จากต่อมไทมัสของลูกวัว โดยมีรูดอล์ฟ ซิกเนอร์ (Rudolf Signer) นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิสเป็นผู้สกัดดีเอ็นเอ นอกเหนือจากการง่วนกับงานวิจัยสาขาอื่น ๆ มอริสค้นพบว่า ดีเอ็นเอจากห้องปฏิบัติการของซิกเนอร์มีสภาพสมบูรณ์กว่าดีเอ็นเอที่แยกได้ก่อนหน้านี้ นอกจากนี้เขายังพบว่าสามารถผลิตเส้นใยดีเอ็นเอที่เรียงตัวเป็นระเบียบเพื่อนำไปถ่ายภาพผลึกด้วยรังสีเอกซ์[4] จากการเลือกเส้นใยดีเอ็นเออย่างระมัดระวัง และใส่น้ำตลอดเวลาให้เส้นใยพองตัว มอริสและนักศึกษาปริญญาเอก เรย์มอนด์ กอสลิง ก็สามารถถ่ายภาพรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอได้ จากภาพแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลดีเอ็นเอเป็นเพียงภาพผลึกธรรมดา ภาพนี้ถูกนำไปเสนอต่อที่ประชุม จนเจมส์ วัตสันก็เริ่มสนใจในดีเอ็นเอ[5] นอกจากนี้ มอริสยังได้ชักชวนฟรานซิส คริก ให้มาทำงานนี้ด้วยกัน กระนั้น มอริสยังคงคิดว่า หากใช้ดีเอ็นเอบริสุทธิ์ จะต้องใช้เครื่องมือรังสีเอกซ์ที่ดีกว่านี้ จึงได้ตัดสินใจซื้อหลอดรังสีเอกซ์และกล้องเล็กใหม่

ในฤดูร้อน พ.ศ. 2493 จอห์นได้ให้ทุนวิจัยแก่โรซาลินด์ แฟรงคลิน ซึ่งตอนแรกโรซาลินด์ยังติดงานที่ปารีส จนในที่สุดจอห์นเขียนจดหมายหาโรซาลินด์เพื่อให้หันมาทำงานด้านการศึกษาดีเอ็นเอ ในปีต่อมาโรซาลินด์และเรย์มอนด์ กอสลิง นักศึกษาปริญญาเอก ก็ได้ร่วมมือกันถ่ายภาพตัวอย่างดีเอ็นเอ

ในเดือนพฤศจิกายนปีต่อมา มอริสพบหลักฐานว่าดีเอ็นเอทั้งในเซลล์และที่แยกออกมาแล้วต่างก็มีโครงสร้างเป็นรูปเกลียวคู่[6] โดยมีอเล็กซ์ สโตกส์ (Alex Stokes) เป็นผู้สร้างและแก้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ จากนั้นไม่นานมอริสก็พบเจมส์ วัตสัน และฟรานซิส คริก เพื่อสนทนากันถึงผลการทดลอง ข้อมูลจากการทดลองของทั้งมอริสและเจมส์ก็ทำให้เจมส์และฟรานซิสสร้างแบบจำลองดีเอ็นเออันแรกขึ้นมา โดยเป็นแบบจำลองที่มีหมู่ฟอสเฟตอยู่ด้านในของเกลียวเวียน อย่างไรก็ตาม โรซาลินด์ท้วงว่าแบบจำลองนั้นผิด โดยใช้ข้อสังเกตสองประการคือ หนึ่ง การทดลองของเจ เอ็ม กัลแลนด์บอกว่าหมู่คาร์บอนิล (CO-) และเอมีน (NH2) ไม่สามารถไทเทรตได้ ประการที่สอง หลักฐานทางผลิกวิทยาแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของดีเอ็นเอ แยกออกได้ด้วยปฏิกิริยาการเติมน้ำ ทำให้เกิดเป็นเจลและสารละลาย เธออธิบายแบบจำลองให้ง่ายขึ้นจากข้อสังเกตทั้งสองนี้โดยให้ส่วนที่ชอบน้ำอยู่ด้านนอก ในขณะที่ฟรานซิสทำแบบจำลองต่อไป โรซาลินด์ก็ปฏิเสธการร่วมสร้างแบบจำลอง โดยมุ่งมั่นทำงานการวิเคราะห์ฟังก์ชันแพทเทอร์สันกับรูปที่เธอถ่ายได้ ไม่นานนัก โรซาลินด์ได้รับอนุญาตจากจอห์นผู้เป็นหัวหน้า เพื่อไปทำงานที่วิทยาลัยเบิร์กเบคในห้องปฏิบัติการของจอห์น เบอร์นัล ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2496[7]

ไลนัส พอลิง (Linus Pauling) ได้ตีพิมพ์แบบจำลองของดีเอ็นเอซึ่งผิดพลาดในทำนองเดียวกับที่เจมส์และฟรานซิสได้ทำมาก่อน บรรดานักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับดีเอ็นเอในสมัยนั้นต่างก็กลัวว่า หากไลนัสทราบถึงข้อผิดพลาดของตนแล้วก็คงจะสามารถแก้ไขแบบจำลองอย่างรวดเร็วจนถูกต้องได้ หลังจากเดือนมีนาคม พ.ศ. 2495 โรซาลินด์ตั้งหน้าตั้งตาทำวิจัยเกี่ยวกับข้อมูลการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์จากดีเอ็นเอรูปแบบ A ที่แห้ง ในขณะที่มอริส ผู้ร่วมงาน ก็ทำการศึกษาดีเอ็นเอรูปแบบ B ที่มีน้ำผลึก เมื่อทำการศึกษาไปได้สักระยะหนึ่ง โรซาลินด์ได้ข้อมูลที่น่าสงสัยเกี่ยวกับความเป็นเกลียวของดีเอ็นเอ เธอได้รายงานต่อมอริส เพื่อนร่วมงาน และอเล็กซ์ นักคณิตศาสตร์ในทันที

ในปี พ.ศ. 2496 เจมส์เข้าพบมอริสที่ราชวิทยาลัย โดยได้ยื่นภาพถ่ายการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอรูปแบบ B โดยภาพนั้นถูกขนานนามว่า โฟโต 51 ซึ่งโรซาลินด์ได้ตีพิมพ์เมื่อเดือนมีนาคมของปีก่อน จากแบบจำลองที่ไลนัสได้ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ ทั้งเจมส์และฟรานซิสก็ตั้งหน้าตั้งตาทำงานวิจัยต่อทันที โดยมีมักซ์ เปรุตซ์ (Max Perutz) อาจารย์ที่ปรึกษา เป็นผู้จัดหารายงานความก้าวหน้าซึ่งโรซาลินด์ได้ทำไว้มาให้ ในที่สุดแบบจำลองปัจจุบันก็สำเร็จ