Nel dicembre del 1956 giunge a Cambridge Sydney Brenner, un biologo sudafricano esperto di codici. Entrambi avevano come scopo quello di risolvere il codice genetico. Nel 1958, dopo svariate ipotesi, Crick consegnò alla Società di biologia sperimentale quello che probabilmente è il suo articolo più notevole, dal titolo "Sulla sintesi delle proteine" in cui spiegò come la funzione dei geni fosse quella di creare proteine, costituite da venti tipi di amminoacidi. Nell'articolo Crick usa l'espressione "dogma centrale" per esprimere l'idea che il flusso dell'informazione genetica nelle cellule è unidirezionale, dal DNA all'RNA e dal RNA alle proteine. Dopo aver teorizzato la struttura del codice genetico, si dedicò ad una serie di esperimenti che mostrarono come tale codice fosse degenere e triplice. Gli esperimenti dimostrarono anche come il codice dovesse essere letto a partire da un punto preciso da cui poi iniziare a contare di tre in tre. I risultati furono esposti nell'articolo "Natura generale del codice genetico per le proteine" che venne pubblicato il 30 dicembre del 1961 su "Nature" con Barnett, Brenner e il giovane fisico Richard Watts-Tobin come coautori.