Miután öt évig dolgozott kémiai előadóként az Észak-Wales-i Egyetemi Főiskolán, Dosztrovszkij visszatért Izraelbe, és 1948-ban csatlakozott a Weizmann Tudományos Intézethez Rehovotban, röviddel az Intézet átadása előtt. Az Intézet öt tudományos részlegét világszínvonalú tudósok irányították volna különböző országokból, de éppen akkor a Függetlenségi háború
És csak kettő a kinevezett tudományos vezetők közül merte Izraelbe költözni. Dosztrovszkij, akkor még csak 30 éves volt, betöltötte a három üres vezetői pozíció egyikét: kinevezték az izotóp-kutatási osztály vezetőjévé, amelyet 17 évig töltött be.