У тому ж року, знову у Медичному дослідницькому інституті ім. Макса Планка йому удалося одержати пряме експериментальне підтвердження ядерного резонансного поглинання γ-променів без віддачі. Пропрацювавши науковим співробітником у TUM в 1959, він прийняв запрошення Річарда Фейнмана продовжити дослідження поглинання γ-променів в Каліфорнійському технологічному інституті в Пасадені (США) на посаді науковця, потім старшого науковця. У 1961 Мессбауер отримав посаду професора фізики в Каліфорнійському технологічному інституті.