كانت أبحاثه على الأحماض النووية. وطور هو ومجموعته طرق تخليق الحمض النووي.[6] وباستخدام هذه التقنية كانت المجموعة قادرة على دمج نظائر النوكليوتيدات من أجل فهم أعمق لكيمياء الأحماض النووية.[7][8] بالإضافة إلى الحمض النووي، طور طرق تخليق الحمض النووي الريبي وأيضا على نظائر الحمض النووي وتطبيقات الجزيئات الناتجة. وكان من مؤسسي شركة أمجن وشركة (أبلايد بايوسستمز) بالاشتراك مع ليروي هود.[9][10]
^Caruthers، M. H. (6 ديسمبر 2012). "The Chemical Synthesis of DNA/RNA: Our Gift to Science". Journal of Biological Chemistry. ج. 288 ع. 2: 1420–1427. DOI:10.1074/jbc.X112.442855. PMID:23223445.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
^Goeddel، DV؛ Yansura، DG؛ Caruthers، MH (أغسطس 1978). "How lac repressor recognizes lac operator". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 75 ع. 8: 3578–82. DOI:10.1073/pnas.75.8.3578. PMID:278973.