Nell'estate del 1949 Francis viene trasferito presso il Laboratorio Cavendish, un'unità del Medical Research Council per lo studio della struttura molecolare dei sistemi biologici. A capo del laboratorio vi era Max Perutz, un biologo austriaco naturalizzato britannico il cui lavoro consisteva nello scoprire la struttura delle sostanze biologiche utilizzando i Raggi X. La squadra di Perutz era formata dal chimico John Kendrew e il suo studente Hugh Huxley, a cui si aggiunse Crick.