V roku 1964, Temin, potom docent na University of Wisconsin v Madisone, navrhol, že RNA vírus mohol replikovať sa v DNA hostiteľskej bunky. Vedci kritizoval hypotézu Temin, pretože to išlo proti konvenčnému myslenia, v ktorom sa uvádza, že genetická informácia odovzdané v jednom smere, počnúc DNA, a potom ísť do RNA, a nakoniec sa na bielkoviny. Temin a Baltimore skúmalo, ako môže RNA vírus, ktorý nemá žiadny DNA, podarilo presunúť svojej genetickej informácie do hostiteľskej bunky. Obaja vedci zistili, enzým, ktorý umožnil jednoreťazcový RNA vírusu replikovať sa a tak sa v súlade so dvouřetězcové DNA hostiteľskej bunky.
Pretože tento enzým nechá genetickú informáciu prúdiť z RNA na DNA to, bol nazývaný reverznej transkriptázy. Za tento objav, Baltimore a Temin získal 1975 Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu, ktorý tiež zdieľať s Dulbecco.
V roku 1972, Baltimore bol menovaný profesorom biológie na MIT. V priebehu svojho výskumu na MIT, Baltimore a jeho kolegovia sčasti syntetizovaný cicavcov gén, tak postupujúce oblasti genetického inžinierstva. O rok neskôr, Baltimore bol menovaný American Cancer Society profesor mikrobiológie, udalosť, ktorá zahŕňa finančnú podporu pre výskum skrz jeho život. Od roku 1982 do roku 1990 pôsobil ako riaditeľ Whitehead ústavu pre biomedicínsky výskum na MIT. V roku 1990 prijal pozíciu ako prezident Rockefeller University, ale o rok neskôr, on bol nútený odstúpiť z funkcie, pretože kontroverzie týkajúce sa vyšetrovania vedca Thereza Imanishi-Kari.
1.986, zatiaľ čo Baltimore bol ešte na MIT, Imanishi-Kari publikoval výskumný zdôrazňujúci teóriu o imunitnom systému založeného na experimentoch jej vykonávaných na myšiach. Okrem Imanishi-Kari, papier uvedené päť spoluautormi, vrátane David Baltimore. Aj keď správa navrhol netradičný pohľad na tom, ako funguje imunitný systém, to bolo údajov obsiahnutých v správe, a nie teórie, ktorá vyvolala polemiku. Pre ďalších 10 rokov, integrita Imanishi-Kari práce bola spochybnená. Baltimore bol nikdy obvinený z nejakého darebáctvo, ale aj tak by sa jeho meno neoddeliteľne spojené s najdlhšou-bežiaci USA vyšetrovanie vedeckého podvodu.
Keď postgraduálny študent, Margot O'Toole, bol neschopný replikovať Imanishi Výsledky -Kari je, O'Toole začal tušiť, že Imanis
