Eftir stríðið varð hún félagi í Fermi-stofnuninni fyrir kjarnorkufræðirannsóknir. Síðar starfaði hún við Institute for Advanced Study í Princeton, New Jersey, Brookhaven National Laboratory og New York University, þar sem hún varð prófessor árið 1962. Rannsóknir hennar fól í sér háorku eðlisfræði, stjörnuvísindi og alheimsfræði. Árið 1966 skildi hún Marshall og giftist Nobel verðlaunahafa Willard Libby. Hún varð prófessor við Háskólann í Colorado og starfsmaður hjá RAND Corporation. Síðar á ævinni varð hún áhugasöm um vistfræðileg og umhverfisleg málefni og hún hannaði aðferð til að nota ísótóphlutföll í trjáhringjum til að rannsaka loftslagsbreytingar. Hún var mikill talsmaður geislun matvæða sem leið til að drepa skaðlegar bakteríur. Spurning: Hverjum var hún ekki lengur gift eftir 1966?
Marshall