Dopo essere stato a lungo corteggiato dall'University of California di Los Angeles, decise di prendere in considerazione la proposta di Hank Bahnson, direttore dell'Università di Medicina di Pittsburgh, dove si trasferì il 31 dicembre 1980. Nello stesso anno, Starzl sposò Joy Conger, tecnico di ricerca che aveva collaborato con lui durante il periodo di permanenza a Denver.