After his PhD, he did postdoctoral work at Harvard University until 1972, and from 1972 to 1976 he returned to the Weizmann Institute and worked for the Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, England.
Постдокторскую стажировку Варшель проходил с 1970 по 1972 годы в Гарвардском университете в лаборатории Мартина Карплуса, после чего вернулся в Институт Вейцмана и работал в Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже (1974—1976).