Hizo estudios postdoctorales en el Instituto Rockefeller (ahora Universidad Rockefeller) y la Universidad de Maryland, y se unió a la recién creada Fundación Nacional de Investigación Biomédica en 1959.

[2] Dayhoff nació como hija única en Filadelfia, pero se mudó a la ciudad de Nueva York cuando tenía diez años.

En Maryland, obtuvo su primer contacto con una nueva computadora de alta velocidad, la IBM modelo 7094.

Después de que esto terminó, se unió a la Fundación Nacional de Investigación Biomédica en 1960 como Directora Asociada (cargo que ocupó durante 21 años).

[5] En la NBRF, comenzó a trabajar con Robert Ledley, un dentista que había obtenido una licenciatura en física y se interesó en las posibilidades de aplicar recursos computacionales a problemas biomédicos.

Usando este programa, consideró si la atmósfera primordial tenía las condiciones necesarias para generar vida.

Aunque descubrió que numerosos compuestos pequeños biológicamente importantes pueden aparecer sin un mecanismo especial de desequilibrio que explique su presencia, había compuestos necesarios para la vida que eran escasos en el modelo de equilibrio (como la ribosa, la adenina y la citosina).

Dayhoff también formó parte de los consejos editoriales de tres revistas: DNA, Journal of Molecular Evolution y Computers in Biology and Medicine.

Junto con un modelo de eventos indel, las alineaciones generadas por estos métodos se pueden usar en un proceso iterativo para construir nuevas matrices de conteo hasta la convergencia.

El Atlas fue organizado por familias de genes, y se la considera pionera en su reconocimiento.

La noción de que dicho análisis molecular podría ayudar a los científicos a decodificar patrones evolutivos en los organismos se formalizó en los artículos publicados por Emile Zuckerkandl y Linus Pauling en 1962 y 1965.

[14] Tuvieron dos hijas que se convirtieron en físicas, Ruth y Judith.

[14] Durante la escuela de medicina, fue coautora de un artículo y un capítulo en The Atlas of Protein Sequence and Structure con su madre, en el que describía una nueva forma de medir qué tan estrechamente están relacionadas las proteínas.

Ruth fue miembro fundador del Colegio Americano de Informática Médica.

[5] El Atlas de Dayhoff se convirtió en una plantilla para muchas herramientas indispensables en una gran parte de la investigación biomédica relacionada con el ADN o las proteínas.