I suoi studi sulle malattie infettive dell'infanzia lo portarono a fare ricerche su quelle provocate da virus e in particolare sulla poliomielite (o "polio"), che a quei tempi mieteva migliaia di vittime, in particolare su bambini a partire dal secondo anno di vita. La scelta di dedicarsi a questa patologia è comunque da attribuirsi al dottor Park, che, in seguito a un'epidemia di poliomielite a New York convinse il suo giovane microbiologo a riprendere le ricerche su quella malattia (che Sabin aveva già, anche se non approfonditamente, studiato in precedenza).