剑桥Strangeways实验室工作，进行细胞质物理特性研究。他后来加入卡文迪什实验室，与马克斯·佩鲁茨、约翰·肯德鲁一起研究。当时威廉·劳伦斯·布拉格领导卡文迪什实验室，他曾于1915年以25岁之龄获得诺贝尔物理学奖。布拉格卡文迪什实验室领导击败美国化学家莱纳斯·鲍林，首先发现DNA结构。卡文迪什实验室同时与伦敦大学国王学院竞争，当时约翰·兰德尔领导伦敦大学国王学院生物物理学系。兰德尔拒绝弗朗西斯·克里克在国王学院工作。弗朗西斯·克里克和国王学院的威尔金斯成为朋友，影响到后来的科学活动，就像克里克和詹姆斯