Sanger er en av fire som har fått to nobelpriser og den eneste som har fått to nobelpriser i kjemi. Den første fikk han alene i 1958 for å ha oppdaget insulinets molekylstruktur, en oppdagelse som var gjorde det mulig å lage syntetisk insulin. Arbeidet med å analysere DNA og RNA ga ham prisen i 1980 sammen med Paul Berg og Walter Gilbert.