В 1961 году Ниренберг вместе с коллегами Робертом Холли и Харом Гобиндом Корана начали серию экспериментов по расшифровке генетического кода.
Сделанные ими открытия, давшие огромные возможности по изучению наследственных заболеваний и поиску методов их лечения, были высоко оценены в научном мире.
В 1968 году ученые получили за них Нобелевскую премию.