I 1960 sluttet Woods seg til New York University som førsteamanuensis i fysikk. Mens det ble hun også forbundet Brookhaven National Laboratory, der en spesialisert partikkelakselerator, en synchrocyclotron, sendte subatomære partikler rundt et stort spor og fysikere studerte mikrofilm med bilder av partiklenes baner. Dr Marshall, hennes betegnelse i denne perioden, overvåket en lab i NYU kjelleren hvor personalet anmeldte hver ramme av miles fra mikrofilm i et søk etter den mystiske «ess» – en hypotese av en partikkel der banen var tenkt å skifte retning midtstrøms i form av en S. Partikkelen ble ikke funnet.