Pada tahun 1924, Murphy membuat sekelompok anjing berdarah untuk membuatnya menderita anemia, dan kemudian memberinya sejumlah zat dan mengukur kemajuannya. Ia menemukan bahwa penghirupan sejumlah besar hati tampaknya dapat menyembuhkan penyakit itu. George Richards Minot dan George H, Whipple kemudian mulai bekerja mengisolasi zat penyembuh secara kimiawi dan akhirnya bisa mengisolasi vitamin B12 dari hati.
Murphy menikah dengan Pearl Harriett Adams pada tanggal 10 September1919. Mereka memiliki seorang putera, Dr. William P. Murphy, Jr. dan seorang puteri, Priscilla Adams.