W 1950 powrócił na stanowisko profesora chirurgii w Stanford i rozpoczął prace eksperymentalne nad oksygenatorami i pompami krwi przeprowadzając ponad 300 zabiegów operacyjnych na otwartym sercu na zwierzętach. W 1954, we współpracy ze swoim kolegą dr. Johnem Osbornem, przy użyciu płuco-serca własnej konstrukcji, przeprowadził pierwszą chirurgiczną korektę ubytku przegrody międzyprzedsionkowej na otwartym sercu na zachód od Missisipi. Ta pionierska praca doprowadziła do kolejnego spostrzeżenia, które dziś uważa się za oczywiste: korzyści płynących z wielodyscyplinarnego podejścia do badań chirurgicznych. Był jednym z pierwszych w chirurgii, który zatrudnił inżyniera (z zamiłowaniem do medycyny) na oddziale chirurgii sercowo-naczyniowej. Zespół badawczy Gerbode’a, w tym inżynier M. L. Bramson, wniósł znaczący wkład w rozwój oksygenatora membranowego, wymiennika ciepła umożliwiającego chłodzenie i ponowne ogrzanie krwi oraz przewodów, które zmniejszyły obrażenia czerwonych krwinek i płytek krwi.
Podczas konfliktu koreańskiego w latach 1950–1953 Gerbode służył jako podpułkownik armii i konsultant chirurgiczny w Oak Knoll Naval Hospital w Oakland w Kalifornii, gdzie operował rannych z poważnymi urazami tętnic.