Nel 1946 parte per gli Stati Uniti per diventare ricercatore all'Università di New York. In America incontra Albert Claude, scienziato che diviene suo mentore. Il dottor Claude lavora nell'Istituto Rockfeller (ora "Rockefeller University") e invita Palade a lavorare insieme a lui nel dipartimento di patologia cellulare. George Palade intuisce l'importanza eccezionale del microscopio elettronico e della biochimica negli studi sulla citologia. Dal momento che non è un biochimico, inizia una collaborazione con Philip Siekevitz. Insieme combinano i metodi di frazionare la cellula con la microscopia elettronica producendo componenti cellulari che sono omogenei morfologicamente.