X線回折
戦後、核物理学から離れ、ロンドンのキングス・カレッジ・ロンドンで同僚のロザリンド・フランクリンらとともにX線回折によるDNAの構造研究を始めた。ケンブリッジ大学のキャベンディッシュにいたフランシス・クリックとジェームズ・ワトソンは、ウィルキンスらのX線回折の写真を参考にして、DNAの二重螺旋構造を推定し、フランクリンを除き、1962年にノーベル生理学・医学賞を受賞することになる。X線回折写真の業績はフランクリンによるものが大きいが、彼女は1958年に死去している。