Max Delbrück, một nhà nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực bacteriophages mô tả “chu kỳ sống” cơ bản của một virut vào năm 1937: chứ không phải là “phát triển”, một hạt virus được lắp ráp từ các phần cấu thành của nó trong một bước; cuối cùng nó để lại tế bào chủ để lây nhiễm sang các tế bào khác. Thử nghiệm Hershey-Chase năm 1952 chỉ ra rằng chỉ có DNA và không phải protein vào một tế bào vi khuẩn khi bị nhiễm khuẩn T2. Sự chuyển hóa vi khuẩn bằng bacteriophages được mô tả lần đầu tiên trong cùng năm.
Năm 1949 John F. Enders, Thomas Weller và Frederick Robbins báo cáo sự tăng trưởng của bệnh bại liệt ở các tế bào phôi người, đó là ví dụ đầu tiên của một loại virut động vật được nuôi cấy ngoài động vật hoặc trứng gà. Tác phẩm này hỗ trợ Jonas Salk tìm ra vắc-xin bại liệt do vi-rút bại liệt đã ngừng hoạt động; vắcxin này được cho thấy có hiệu quả vào năm 1955.
Loại vi-rút đầu tiên có thể được tinh thể hóa và cấu trúc của nó có thể được làm sáng tỏ cụ thể là virut khảm lá thuốc lá (TMV), loại vi-rút đã được Ivanovski và Beijerink nghiên cứu trước đó. Năm 1935, Wendell Stanley đạt được kết tinh của nó cho kính hiển vi điện tử và cho thấy rằng nó vẫn hoạt động ngay cả sau khi kết tinh. Các bức ảnh nhiễu xạ tia X đã được Bernal và Fankuchen thu thập được năm 1941. Dựa trên những bức tranh như vậy, Rosalind Franklin đề xuất cấu trúc đầy đủ của virut khảm thuốc lá năm 1955. Cũng trong năm 1955, Heinz Fraenkel-Conrat và Robley Williams cho biết rằng TMV RNA tinh khiết và protein capsid của nó có thể tự lắp ráp thành các virion chức năng, cho thấy cơ chế lắp ráp này cũng được sử dụng trong tế bào chủ, như Delbrück đã đề xuất trước đó.
Từ những năm 1950 đến thập kỷ 60, Chester M. Southam, nhà nghiên cứu virus và nghiên cứu ung thư hàng đầu, đã tiêm cho các bệnh nhân ung thư, những người khỏe mạnh và những tù nhân ở Ohio Penitentiary với các tế bào ung thư HeLa để quan sát xem có thể truyền bệnh ung thư hay không. Ngoài ra, với hy vọng tạo ra một loại vắcxin phòng ung thư, ông quan sát thấy nếu các đối tượng có thể trở nên miễn nhiễm với ung thư bằng cách phát triển một phản ứng miễn dịch đã có. Thử nghiệm này đã gây nhiều tranh cãi, vì các đối tượng bệnh nhân ung thư không biết rằng họ đang được tiêm các tế bào ung thư.
Năm 1963, virut viêm gan loại B đã được phát hiện bởi Baruch Blumberg, người đã phát triển một loại vắc xin viêm gan loại B.
Năm 1965, Howard Temin mô tả retrovirus đầu tiên: một virut có bộ gen RNA được sao chép ngược lại vào DNA bổ sung (cDNA), sau đó được tích hợp vào hệ gen của vật chủ và được thể hiện từ mẫu đó. Các men sao chép ngược men sao chép, mà cùng với integrase là một đặc điểm phân biệt của retroviruses, lần đầu tiên được mô tả vào năm 1970, độc lập bởi Howard Temin và David Baltimore. Retrovirus đầu tiên lây nhiễm cho con người đã được Robert Gallo xác định vào năm 1974. Sau đó nó đã được tìm thấy rằng phiên mã ngược không phải là cụ thể để retroviruses; retrotransposons mã cho transcriptase sao chép là rất phong phú trong các bộ gen của tất cả các sinh vật nhân chuẩn. Khoảng 10-40% bộ gen của con người xuất phát từ các retrotransposons như vậy.
Năm 1975, chức năng của oncoviruses đã được làm rõ rõ rệt. Cho đến thời điểm đó, người ta cho rằng những virut này mang một số gen gọi là oncogenes, khi đưa vào bộ gen của máy chủ, sẽ gây ung thư. Michael Bishop và Harold Varmus cho thấy oncogene của virus Rous sarcoma trên thực tế không phải là đặc trưng của virut nhưng nó nằm trong bộ gen của động vật khỏe mạnh của nhiều loài. Oncovirus có thể chuyển gen này từ proto-oncogene từ trước, biến nó thành một chất gây ung thư thực sự gây ung thư.
Năm 1976 chứng kiến đợt bùng phát bệnh Ebola đầu tiên, một bệnh truyền nhiễm virut gây tử vong cao.
Vào năm 1977, Frederick Sanger đã đạt được trình tự hoàn chỉnh đầu tiên của bộ gen của bất kỳ sinh vật nào, bacteriophage Phi X 174. Trong cùng năm đó, Richard Roberts và Phillip Sharp đã chứng minh độc lập rằng các gen adenovirus chứa intron và do đó cần phải ghép nối gen. Sau đó đã nhận ra rằng hầu như tất cả các gen của sinh vật nhân chuẩn cũng có intron.
Một chiến dịch tiêm chủng trên toàn thế giới do Tổ chức Y tế Thế giới của Liên hợp quốc (LHQ) đưa ra đã chấm dứt bệnh đậu mùa vào năm 1979.
Năm 1982, Stanley Prusiner phát hiện ra prion và cho thấy chúng gây ra scrapie.
Các trường hợp AIDS đầu tiên được báo cáo vào năm 1981, và HIV, retrovirus gây ra bệnh này, đã được Luc Montagnier, Françoise Barré-Sinoussi và Robert Gallo xác định vào năm 1983. Các xét nghiệm phát hiện nhiễm HIV bằng cách phát hiện sự có mặt của kháng thể HIV đã được phát triển. Những nỗ lực nghiên cứu to lớn tiếp theo đã biến HIV thành virus được nghiên cứu tốt nhất. Virus Herpes của Người 8, nguyên nhân của sacôm Kaposi mà thường thấy ở bệnh nhân AIDS, được xác định vào năm 1994. Một số loại thuốc kháng retrovirus đã được phát triển vào cuối những năm 1990, giảm tỷ lệ chết do AIDS ở các nước phát triển.
Viêm gan C được xác định bằng kỹ thuật nhân bản phân tử mới vào năm 1987, dẫn đến các xét nghiệm sàng lọc làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh viêm gan loại hậu sau truyền máu
Những nỗ lực đầu tiên trong liệu pháp gien liên quan đến các vec tơ virus bắt đầu vào đầu những năm 1980, khi các retrovirus được phát triển có thể chèn một gen ngoại lai vào hệ gen của vật chủ. Chúng có chứa gien nước ngoài nhưng không chứa bộ gien virut và do đó không thể sinh sản. Các thử nghiệm ở chuột đã được theo dõi bởi các xét nghiệm ở người, bắt đầu từ năm 1989. Các nghiên cứu đầu tiên của con người đã cố gắng để sửa chữa bệnh di truyền kết hợp suy giảm miễn dịch (SCID), nhưng thành công lâm sàng là rất hạn chế. Trong giai đoạn từ 1990 đến 1995, liệu pháp gen được thử nghiệm trên một số bệnh khác và với các vec tơ virus khác nhau, nhưng rõ ràng là các kỳ vọng ban đầu cao đã bị phóng đại. Năm 1999 một sự thất bại khác xảy ra khi 18-tuổi Jesse Gelsinger chết trong một thử nghiệm điều trị gen. Ông bị một phản ứng miễn dịch nghiêm trọng sau khi nhận được một vec tơ adenovirus. Thành công trong liệu pháp gien của hai trường hợp SCID liên kết X được báo cáo vào năm 2000.
Vào năm 2002, có báo cáo rằng poliovirus đã được lắp ráp tổng hợp trong phòng thí nghiệm, đại diện cho cơ thể tổng hợp đầu tiên. Lắp ráp bộ gen 7741-base từ đầu, bắt đầu với trình tự RNA xuất bản của virus, mất khoảng hai năm. Năm 2003 một phương pháp nhanh hơn đã được hiển thị để lắp ráp bộ gen 5386-base của bacteriophage Phi X 174 trong 2 tuần.
Các mimivirus khổng lồ, trong một số ý nghĩa một trung gian giữa các prokaryotes nhỏ và các virus thông thường, được mô tả trong năm 2003 và được sắp xếp năm 2004.
Trong năm 2005, chủng loại virut H1N1 cúm A gây tử vong cho 50 triệu người trong đại dịch cúm Tây Ban Nha đã được tái tạo lại vào năm 2005. Thông tin về trình tự đã được gắn kết với nhau từ các mô mô bệnh nhân bị nhiễm bệnh; virus hữu hiệu sau đó được tổng hợp từ trình tự này. Đại dịch cúm năm 2009 liên quan đến một loại Cúm A H1N1 khác, thường được gọi là “cúm lợn”.
Đến năm 1985, Harald zur Hausen đã chỉ ra rằng hai loại virut gây u nhú ở người (HPV) gây ra hầu hết các trường hợp ung thư cổ tử cung. Hai văcxin phòng chống lại những chủng này đã được phát hành vào năm 2006.
Năm 2006 và 2007 báo cáo rằng việc giới thiệu một số lượng nhỏ các gen yếu tố sao chép đặc hiệu vào tế bào da bình thường của chuột hoặc người có thể chuyển các tế bào này thành các tế bào gốc đa năng, được gọi là tế bào gốc đa năng được cảm ứng. Kỹ thuật này sử dụng các retrovirus biến đổi để biến đổi các tế bào; đây là một vấn đề tiềm ẩn đối với liệu pháp của con người vì những virut này tích hợp gen của chúng ở một vị trí ngẫu nhiên trong hệ gen của vật chủ, có thể làm gián đoạn các gen khác và có thể gây ra ung thư
Năm 2008, virophage của Sputnik đã được mô tả, virophage được biết đến đầu tiên: nó sử dụng máy móc của một helper helper để sinh sản và ức chế sinh sản của virut giúp đỡ đó. Sputnik sinh sản trong amip bị nhiễm bệnh mamavirus, một người họ hàng của mimivirus đã đề cập ở trên và virus được biết đến nhiều nhất cho đến nay.
Một retrovirus nội sinh (ERV) là một retrovirus có bộ gen đã được gắn kết vĩnh viễn vào bộ gen của dòng vi khuẩn của một số sinh vật và do đó sao chép với mỗi sinh sản của cơ thể đó. Ước tính có khoảng 9% bộ gen của con người có nguồn gốc từ ERVs. Vào năm 2015, nó đã chỉ ra rằng các protein từ ERV được tích cực biểu hiện trong phôi người ở người 3 ngày tuổi và có vẻ như đóng một vai trò trong quá trình phát triển phôi thai và bảo vệ phôi khỏi sự lây nhiễm của các virut khác.