Nel 1936 abbandonò la Cornwell per trasferirsi all'Università del Missouri, che le aveva offerto un posto di professore. Qui la McClintock lavorò per sei anni concentrando i suoi studi sui cromosomi di mais danneggiati dalla esposizione ai raggi X. Successivamente, nel 1941, si trasferì nuovamente, questa volta per lavorare come ricercatrice al Dipartimento di genetica del Carnegie Institute of Technology a Washington. Qui continuò i suoi studi sulle mutazioni cromosomiche del mais, e fu durante gli anni trascorsi al Carnegie che iniziò ad interessarsi ad alcuni comportamenti anomali dei cromosomi che l'avrebbero portata alla sua scoperta più importante, quella dell'esistenza dei trasposoni. Nel frattempo fu eletta, nel 1944, membro della Accademia Nazionale delle Scienze, e nel 1945 divenne presidentessa della Società Genetica d'America. Concluse sempre al Carnegie i suoi studi sui trasposoni, dimostrando la loro esistenza e la loro capacità di spostarsi da una posizione all'altra all'interno dei cromosomi e a dar luogo a mutazioni instabili. Presentò i suoi lavori nel 1951 e li pubblicò in seguito su diverse riviste scientifiche, ma la reazione della comunità scientifica fu diffidente, quando non apertamente ostile. In quegli anni, le donne venivano ancora sottostimate in ambito scientifico, e questo non aiutò la McClintock ad essere creduta. In aggiunta a questo, le sue conclusioni erano tanto innovative e rivoluzionarie da essere in contrasto con la visione scientifica del tempo, che voleva i geni come entità fisse sui cromosomi, incapaci di spostarsi. Va ricordato che, agli inizi degli anni cinquanta, le conoscenze in genetica erano ancora alquanto nebulose: basti pensare che la scoperta della struttura a doppia elica del DNA avvenne nel 1953, dunque due anni dopo la pubblicazione dei lavori della McClintock. Frustrata dalla risposta negativa alle sue ricerche, la McClintock continuò ugualmente i suoi studi sui trasposoni per molti anni, fino al suo pensionamento.