Sanger potom obrátil svoju pozornosť na analýzu molekúl nukleových kyselín, najmä ribonukleovej kyseliny (RNA) a DNA , Tieto molekuly obsahujú stovky alebo tisíce menších chemických jednotiek nazývaných nukleotidy. Sanger vyvinuli nové techniky pre sekvencie nukleotidov. V roku 1977, on a jeho výskumný tím založil sled viac ako 5000 nukleotidov pozdĺž reťazca DNA od bakteriálneho vírusu. Táto sekvenčná práca bola uznaná s Sanger druhom Nobelovu cenu v roku 1980. Sanger a jeho skupina neskôr sekvenovania asi 16.000 nukleotidov v DNA ľudského mitochondrií, časti bunky, ktoré transformujú chemickú energiu z potravy do formy energie bunka môže použiť. Oni potom sa presunul do sekvencie 172000-plus nukleotidov vírusu Epstein-Barrovej.
On dostal kráľovskú spoločenskú Royal medailu v roku 1969 a jeho Copley medaily v roku 1977. On bol menovaný Commander poradí Britské impérium v roku 1963. Sanger dostal William Bate Hardy Cenu Cambridge filozofickej spoločnosti v roku 1976. V roku 1979, on vyhral Albert Lasker základného lekárskeho výskumu Award.
On napísal mnoho článkov na vedeckých časopisov. Niektoré jeho spisy boli zhromaždené v vybral doklady Frederick Sanger, s komentáre, publikované v roku 1996. 
[1] [2]