Han fikk Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 2014 sammen med May-Britt Moser og John O'Keefe, for oppdagelsen av hjernens gitterceller. Moser er to ganger blitt tildelt fra Det europeiske forskningsrådet (ERC). I 2018 ble han tildelt storkors av St. Olavs Orden for sin forskning.