Dehmelt became an assistant professor at the University of Washington in Seattle, Washington in 1955, an associate professor in 1958, and a full professor in 1961.
В 1952 году перешёл в Вашингтонский университет в Сиэтле, где в 1955 году стал ассистентом профессора, в 1958 году заместителем профессора и в 1961 году профессором.