Pioniere nell'idea e nello sviluppo di un cuore artificiale, DeBakey fu il primo a utilizzare con successo una pompa cardiaca esterna (una pompa per il bypass del ventricolo sinistro) su un paziente (Esperanza De Valle Velasquez), il 10 agosto 1966, per supportare il suo cuore malato. In quell'occasione la pompa artificiale faceva il cinquanta percento del lavoro del cuore della paziente. Quel grande successo venne in seguito a due, falliti, tentativi, entrambi nel 1965, che gli provocarono molte critiche dagli ambienti medici; il secondo intervento in particolare fu "annunciato" con grande perizia alla comunità scientifica ed ebbe persino un importante seguito mediatico, cosa che dette ancora più risalto all'insuccesso.