Se incorporó acto seguido al Ejército Rojo que combatía en la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), y durante dos largos y difíciles años (1943-1945) permaneció destacado en el Primer Frente Ucraniano.Desarrollando una antigua idea formulada por Albert Einstein (1879-1955) en 1917, Básov y su maestro Prójorov formularon los principios del máser, un dispositivo que produce o amplifica radiación electromagnética, principalmente en la región de microondas.Además, fue la cabeza del laboratorio de radiofísica cuántica en el Instituto hasta su muerte.Por su trabajo fundamental en el campo de la electrónica cuántica en el desarrollo del láser y el máser, Básov compartió en 1964 el Premio Nobel de Física con Aleksandr Prójorov y Charles Hard Townes.[4] En 1959, fue distinguido con el prestigioso Premio Lenin -que compartió con su maestro y colaborador Aleksandr Prójorov-, por las investigaciones que ambos realizaron con el propósito de construir osciladores moleculares y amplificadores paramagnéticos.
Básov en un sello postal de Rusia de 2022 en conmemoración de los 100 años de su nacimiento.
