Palade devenit cetățean american în 1952 și și-a cunoscut mentorul, omul de știință Albert Claude. Claude a lucrat la Institutul Rockefeller pentru Cercetare Medicală și l-a invitat pe George să lucreze cu el în Departamentul de Citopatologie. Cei mai rodnici ani din viața lui George Emile Palade se apropiau.În 1961, George Emile Palade a fost ales la Academia Națională de Științe.
El a recunoscut marea importanță a microscopiei electronice și a biochimiei în studiul citologiei și a inițiat o colaborare cu Philip Siekewitz. Împreună, au combinat fracționarea celulelor și microscopia electronică pentru a genera componente celulare uniforme din punct de vedere morfologic. Analiza biochimică a fracțiilor mitocondriale izolate a confirmat în mod clar rolul acestor organele intracelulare ca componente cheie producătoare de energie.
Un element esențial al cercetării lui Palade a fost elucidarea mecanismelor celulare de producere a proteinelor. El a evidențiat particulele citoplasmatice bogate în ARN la nivelul unde are loc biosinteza proteinelor, numite ribozomi sau corpi Palade.
Ribozomii sunt particule mici (aproximativ 1/200 din nucleul celulei) compuse din proteine și ARN (acid ribonucleic – până la 37-62%). Există două categorii ale acestor organite (ribozomi): cele care sunt libere în citoplasma celulei și cele care sunt integrate în reticulul endoplasmatic grosier (un tip de rețea de transport celular).
Ribozomii se găsesc în toate celulele eucariote (plante și animale). În ambele cazuri, ADN-ul (acidul dezoxiribonucleic) conține informația genetică care conține toate datele necesare dezvoltării și funcționării unui organism. Aceste informații trebuie transferate la nivelul proteinelor, care sunt componente cheie ale celulei. Pentru a sintetiza proteine, matricea ADN nu este utilizată direct, ci molecule intermediare – ARN mesager (copii temporare ale părților ADN-ului care conțin „instrucțiunile” pentru producerea proteinelor). Ribozomii decodifică informația din ARN-ul mesager.