1971, Boyer urobil významný pokrok v chápaní syntézu ATP. V nasledujúcom desaťročí, urobil ďalšie objavy, pokiaľ ide o tri postulátov pre väzobné mechanizmu syntézy ATP. Ďalšie skúšky podľa Boyer a jeho výskumný tím potvrdili výsledky. Boyer ukázala, že enzým ATP-syntázy napomáha produkcii ATP, a John Ernest Walker Spojeného kráľovstva objavil štruktúru ATP syntázy. Pre ich prácu, dvaja vedci zdieľané polovica v roku 1997 Nobelovu cenu za chémiu. Druhá polovica bola cena udelená Jens skou Dánska.
V roku 1955, Boyer získal ocenenie v enzýmu chémii American Chemical Society. On tiež prijal Guggenheim priateľstvo, ktoré mu umožnilo vziať voľno a realizáciu výskumu vo Švédsku u Wenner-Gren inštitútu univerzity v Štokholme a na Nobelovu Medical Institute. On slúžil ako predseda sekcie biochémie American Chemical Society z roku 1959 do roku 1960. Od roku 1969 do roku 1970, bol prezidentom Americkej spoločnosti biologických Lekárne. V roku 1970 bol menovaný emeritný profesor katedry chémie a biochémie na UCLA. V roku 1989 získal Rose Cenu Americkej spoločnosti pre biochémiu a molekulárnu biológiu.