Hershey, Delbrück és Luria már az 1940-es évek elején elkezdett a fágkutatással kapcsolatos adatokat cserélni. Hershey és Luria 1945-ben egymástól függetlenül kimutatta a spontán mutációt mind a bakteriofágokban, mind azok gazdaszervezeteiben. A következő évben Hershey és Luria egymástól függetlenül felfedezte a fágok genetikai rekombinációját. Delbrück a kapott eredményeket - tévesen - különleges módon kiváltott mutációként értelmezte, Hershey és egy hallgatója azonban bebizonyította, hogy itt rekombinációról van szó. Kimutatták, hogy a megfigyelt genetikai folyamatok megfelelnek annak a géncserének, amelyet a magasabb rendű szervezetek sejtjeiben már korábban megfigyeltek.
Hershey nevét az 1952-ben Martha Chase-zel közösen
elvégzett ún. blendor-kísérlete tette igazán
ismertté. Ezzel a kísérlettel azt mutatta ki, hogy
fertőzésnél elsődlegesen a fág DNS-e,
nem pedig a fehérjéje kerül be a megfertőzött
sejtbe, s így bebizonyította, hogy a fágok örökítő
anyaga nem a fehérje, hanem a DNS. 1950-ben feladta professzori
állását a St. Louis-i Washington Egyetem orvosi karán,
és csatlakozott a washingtoni Carnegie Institution Genetikai Kutatócsoportjához,
amelynek 1963-ban a vezetője lett.