En 2019, recibió el Premio Nobel de Física, junto con Michel Mayor y James Peebles.

Queloz realizó un análisis en 51 Pegasi utilizando las mediciones de velocidad radial (efecto Doppler), y se sorprendió al encontrar un planeta con un período orbital de 4,2 días.

Estaba llevando a cabo el análisis como un ejercicio para perfeccionar sus habilidades.

[2]​ El planeta, 51 Pegasi b, desafió los puntos de vista aceptados entonces acerca de la formación planetaria, por lo que se le consideró un Júpiter caliente.

Didier ha sido galardonado junto a Michael Mayor con el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento 2011, en la categoría de Ciencias Básicas.