Po penkerių metų darbo chemijos dėstytoju Šiaurės Velso universitete, Dostrovskis grįžo į Izraelį ir 1948 m., netrukus prieš instituto atidarymą, įstojo į Veizmano mokslų institutą Rehovote. Institutas penkis mokslinius skyrius turėjo vadovauti pasaulinio lygio mokslininkai iš įvairių šalių, bet tik tada
ir tik du iš paskirtų mokslo lyderių išdrįso persikelti į Izraelį. Dostrovskis, tada vos 30 metų, užėmė vieną iš trijų laisvų vadovavimo postų: jis buvo paskirtas izotopų tyrimų departamento vadovu, kurį užėmė 17 metų.