Ako riaditeľ NHGRI, Collins dohliada Spojených štátov úlohu v Human Genome Project, medzinárodné úsilie o zmapovanie ľudského genómu ( kompletný súbor génov v bunke). Projekt ľudského genómu začal v roku 1990 ako program pre určenie celú sadu chemických inštrukcií, ktoré riadia dedičnosť s ľuďmi a niektorých iných organizmov. Vedci sa domnievajú, že tým, že pochopenie ľudského genómu, budú môcť lepšie nájsť a pochopiť súvislosti medzi génmi a ochorením. Tieto znalosti začne revolúciu v oblasti medicíny. To povedie k individualizované preventívnej medicíne, v ktorom sa jednotlivci mať genetický test a potom dostane lieky alebo preventívnu liečbu založenú na svojom osobnom genetickej výbavy. To tiež povedie k vývoju účinnejších liekov a terapie založené na hlbšie pochopenie mechanizmov choroby.
Okrem mapovania ľudského genómu, projekt je tiež určený na rozvoj technológií, ktoré výskumníkom pomôcť a lekári v analyzovanie informácií zbieral z genetických testov. Projekt tiež podporuje školenia zbor vedcov využívať technológie a zdroje vyvinuté v rámci projektu v spôsoby, ako zlepšiť ľudské zdravie.
Ďalšou dôležitou zložkou Human Genome Project je vyšetrenie možné etické, sociálne, a právne otázky, ktoré môžu pochádzať z výskumu ľudského genómu. Collins bol v čele týchto otázok, medzi ktoré patrí otázky, ako budú ľudia používať vlastné genetickú informáciu a genetickej informácie o druhých.
Collins sa tiež snaží zabezpečiť prístup verejnosti k zisteniu projektu, takže môžu vedci na celom svete používať to, aby vopred poznatky o genetickej? a jej praktické aplikácie.