Fauci ha dato contributi fondamentali alla comprensione di come il virus dell'AIDS distrugga le difese immunitarie del corpo portando ad una maggiore suscettibilità a tutta una serie di infezioni che risultano fatali. Ha anche delineato il meccanismo di induzione dell'espressione del virus HIV da parte di citochine endogene. Inoltre, ha partecipato allo sviluppo di strategie per la terapia e ricostituzione dell'immunità di pazienti affetti da questa malattia, partecipando, inoltre, allo sviluppo di un vaccino per prevenire l'infezione da HIV. 