Tilbake i Harvard var Horvitz for første gang i faglige vanskeligheter, da han forsto langt mindre, både av faget og av praksis (han dro til Europa mens de andre studentene tilbrakte sommeren ved å jobbe med laboratorier). Det forandret seg da han byttet laboratorium til et styrt av Walter Gilbert, James D. Watson og Klaus Weber, en trio som ifølge Horvitz komplimenterte hverandre svært godt, og som var svært stimulerende for Horvitz. Horvitz begynte å jobbe med RNA fra e.coli-bakterier, under overvåkning fra de tre laboratorielederne. Etter hvert fikk Horvitz artikler på trykk, og fikk noe anerkjennelse. Studiene under Harvard, som Horvitz beskriver som hektiske, inkluderte blant annet et studiemøte med Gilbert, Watson og Weber, og det var sjelden noen fikk presentere sine nyeste funn uten at disse unngikk sterk kritikk. I 1972 gjennomførte Hovitz utdannelse til Master, og i 1974 var hans doktograd sikret.