W roku 1960 pracował nad kontrolą mnożenia niezarażonych komórek i nad wirusem RSV zakażonych komórek w kulturze. Praca ta doprowadziła do uznania roli określonych czynników surowicy w kontroli mnożenia komórki i przedstawieniu, że produkcji multiplication-stimulating w surowicy cielęcej dla fibroblastów kurczęcia był ten sam jak u hormonu somatomedin.
Do roku 1975 jego dalsze badania doprowadziły do odkrycia nowego mechanizmu przekazywania informacji genetycznej i warunkującego go enzymu nazwanego odwrotną transkryptazą. W roku 1975 otrzymał Nagrodę Nobla, wraz z Renato Dulbecco i Davidem Baltimore, za odkrycie oddziaływań między wirusami onkogennymi a genetycznym materiałem komórki.
Howard Martin Temin w 1962 roku poślubił Rayle Greenberg z Brooklynu z Nowego Jorku, genetyczkę, z którą miał dwie córki Sarah Beth i Miriam.
W 1994 zmarł na raka płuc.
Nagrody i wyróżnienia Howard Martin Temin był redaktorem dzienników, m.in. Journal of Cellular Physiology, Journal of Virology, i Procesów Narodowej Akademii Nauki USA. Był członkiem honorowym Narodowego Instytutu Zdrowia sekcji Badań Wirusologii oraz członkiem amerykańskiego komitetu do walki z AIDS.