Nel 1846 Gray ricevette numerosi premi per le abilità chirurgiche e cliniche e partecipò a un concorso bandito dal Royal College of Surgeons, il quale richiedeva un saggio sulle origini dei nervi ottici, corredato da uno studio di anatomia comparata di diverse specie animali. Nel 1848, vinto il concorso, venne nominato membro della Pathological Society of London. All'età di 25 anni, nel 1852, numerosi altri successi consentono a Gray di essere nominato membro della Royal Society. 