По словам сына Уотсона, ученый умер в хосписе в Нью-Йорке после непродолжительной болезни.
В 1953 году Джеймс Уотсон совместно с британским биофизиком Фрэнсисом Криком описал структуру молекулы ДНК. Это открытие обеспечило развитие молекулярной биологии и молекулярной генетики, а также современной медицины и биотехнологии.
Уотсон – один из самых известных ученых мира. Он почетный член множества зарубежных академий, в том числе с 1988 года – иностранный член АН СССР (с 1991 года – РАН). Почетный доктор 20 мировых университетов, в том числе Гарвардского и Кембриджского.
Был активным общественником. Работая в Гарварде, боролся против вьетнамской войны. Выступал против распространения ядерного оружия и за экологию планеты.
4 декабря 2014 года российский миллиардер Алишер Усманов на нью-йоркском аукционе Christie’s приобрел за $4,1 млн нобелевскую медаль Уотсона (ранее выставленную самим ученым с целью поиска денег для нужд университета) и вернул ее ученому.


