DNA雙螺旋結構的研究
到了1951年11月，富蘭克林提出了A型DNA的X射線繞射圖，並進行了一場演講。這時候華生正好在劍橋大學中由威廉·勞倫斯·布拉格主持的卡文迪許實驗室研究蛋白質結構。華生與克里克得知了這些訊息之後，便開始嘗試排列DNA的螺旋結構，當時他們的模型是三股螺旋。華生與克里克曾經邀請富蘭克林、威爾金斯與葛林斯參觀他們的三股螺旋結構模型，富蘭克林在看見這些模型之後，做了許多的批評。這些批評使華生與克里克被上司布拉格要求終止DNA結構的研究。 同一年中，國王學院的科學家們已經大多接受B型DNA的結構為螺旋型（詳細結構尚未明瞭），不過對於A型DNA是否也同樣是螺旋型，富蘭克林則仍持懷疑態度。她與葛斯林曾開玩笑地製作了一份訃聞，悼念結晶狀DNA（A型DNA）失去的螺旋結構。
1952年5月富蘭克林與葛林斯經過了一場長時間的研究，獲得一張B型DNA的X射線晶體繞射照片，並且將專門用來解決X射線晶體繞射問題的帕特生函數（Patterson function）應用在圖片分析。這張照片稱做「照片51號」，曾經被X射線晶體繞射先驅之一約翰·貝爾那（John Desmond Bernal）形容為：「幾乎是有史以來最美的一張X射線照片。」但是她並未發表研究成果，而且由於A型結構的資料仍不足以支持螺旋型，因此富蘭克林繼續將研究焦點放在A型DNA。
除了晶體繞射照片之外，1952年11月，富蘭克林也提出了一份報告，這些研究結果被收錄在一份用來提交給訪問委員會（visiting committee）的「MRC報告」當中，其中說明A型DNA的對稱性，意思是DNA的結構即使翻轉180度之後看起來還是一樣。克里克認為這顯示DNA擁有方向相反的兩股螺旋。此外，這篇報告也指出了磷酸根之間的距離以及它們位在DNA上的位置。
1952年11月，另一位化學家萊納斯·鮑林也開始研究DNA結構，他認為DNA應該是外側為鹼基，以及內側為磷酸（實際的情形是雙股、外側磷酸與內側鹼基）。並且與華生、克里克在當時都認為DNA的結構應該是三股螺旋。萊納斯·鮑林很快的發表了一篇論文，但是這篇論文很快的被華生與克里克指出錯誤，並經由他在劍橋大學的兒子彼得·鮑林（Peter Pauling）的傳達得知。由於華生也把這篇論文拿給富蘭克林看，因此富蘭克林後來親自寄了一封指出錯誤的信件給萊納斯·鮑林。
1953年1月，威爾金斯由於以為華生與克里克早已不做DNA結構的分析，因此在未通知富蘭克林的情況下將照片51號拿給華生過目，並且詳細的解釋相關的研究結果。這使得華生與克里克取得了布拉格的同意，並在2月4日重啟對DNA結構模型的建構，以及在2月8日請求威爾金斯同意他們也進行相同研究，此時威爾金斯才知道自己先前可能已經透露太多。同時卡文迪許實驗室在MRC的代表，也是訪問委員會的成員之一馬克斯·佩魯茨（Max Ferdinand Perutz），也在克里克的要求下，將MRC報告拿給華生與克里克觀看。雖然這篇報告並非機密，但是透露研究成果給競爭對手的行為卻讓藍道爾大為光火。
原本並不接受A型DNA為雙股螺旋的富蘭克林，經過一段時間的分析之後，在2月24日得出兩種DNA皆為雙股螺旋的結論。到了2月28日，華生與克里克宣布他們發現了雙股螺旋模型，此時威爾金斯仍被蒙在鼓裡。1953年3月，富蘭克林離開了國王學院，前往同樣屬於倫敦大學的伯貝克學院（Birkbeck College, London），且並未帶走她的研究成果。這時候威爾金斯還寫了一封信給克里克，表示「黑暗女士」（Darklady，指富蘭克林）已經離開了他們的實驗室，終於可以開始向大自然的秘密前進。
三篇論文同時發表
在布拉格與藍道爾的介入下，《自然》（Nature）期刊於1953年4月25日同時發表三篇論文，順序是以華生與克里克為先，再來是威爾金斯等人，最後是富蘭克林。其中富蘭克林的論文是與葛斯林共同發表，論文名稱是《胸腺核酸的分子結構》（Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate）
華生與克里克在論文中提及他們是受到威爾金斯與富蘭克林等人的啟發，但並未詳細說明，也沒有致謝。而威爾金斯與富蘭克林，則是在論文中表示自己的資料與華生和克里克的模型相符。
