Venter und sein Team veröffentlichten 1995 erstmals die komplette Gensequenz eines Organismus. Die Gene des Bakteriums Haemophilus influenzae waren vor allem mit dem neuen Verfahren entziffert worden. Es folgten die Gen-Sequenzen diverser weiterer Erreger. Auch das Genom der Fruchtfliege, dem Lieblingstier der Genetiker, hatte Venter als erster entziffert. Die Entschlüsselung der 14 000 Gene dieser Fliege sei ein Meilenstein gewesen, sagt der Stiftungsrat. Venter habe damit bewiesen, dass sein Verfahren auch für komplexe Organismen geeignet sei. Auch bei der Entzifferung des ersten Pflanzen-Genoms spielte Venter eine große Rolle.
Insbesondere widmete sich Venter der Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Seine kommerziell arbeitende Firma Celera Genomics lieferte sich einen Wettlauf mit einem parallel arbeitenden, staatlich geförderten internationalen Wissenschaftler-Team. Venter verkündete im April 2000 die Entzifferung von 99 Prozent der menschlichen Gene zwar als erster. Er hatte sich jedoch stark auf die Daten der staatlichen Forscher gestützt. Beide Gruppen veröffentlichten im Februar 2001 zeitgleich ihre kompletten Ergebnisse. Damit habe die eigentliche Arbeit erst begonnen, sagte die Ehrlich-Stiftung: “Wissenschaftler auf der ganzen Welt versuchen derzeit, die Funktion der von den Genen codierten Proteine aufzuklären, um Krankheiten besser zu verstehen und maßgeschneiderte Medikamente für neue Therapieansätze herstellen zu können.”
