Pada tahun 1952 ia bergabung dengan seorang ahli fisiologi Jerman, Rolf Niedergerke. Mereka menemukan mekanisme kontraksi otot, yang populer disebut sebagai "teori filamen geser" pada tahun 1954, yang merupakan dasar pemahaman modern kita tentang mekanika otot. Pada tahun 1960 ia menjadi kepala Departemen Fisiologi di University College London. Ia terpilih menjadi Anggota Royal Society pada tahun 1955, dan menjadi Presiden Royal Society pada tahun 1980. Royal Society memberikan dirinya penghargaan Medali Copley pada tahun 1973 atas sumbangan kolektifnya untuk memahami impuls saraf dan kontraksi otot. Ia diberikan gelar Knight Bachelor oleh Ratu Elizabeth II pada tahun 1974, dan mendapatkan Order of Merit pada tahun 1983. Ia adalah anggota dari Trinity College, Cambridge, sampai kematiannya.
Huxley meninggal dunia pada tanggal 30 Mei 2012. Ia meninggalkan enam anak, cucu-cucu, dan cicit-cicitnya. Istrinya, Richenda, Lady Huxley meninggal pada tahun 2003, saat berusia 78 tahun. Sebuah upacara pemakaman diadakan di Kapel Trinity College pada 13 Juni 2012, diikuti dengan kremasi pribadi.[3]
