Broom se dio a conocer por primera vez por su estudio de los reptiles mamiferoides.

La carrera de Broom parecía acabada, y se estaba hundiendo en la pobreza, cuando Dart escribió a Jan Smuts para explicarle la situación.

Durante los años siguientes, hizo una serie de descubrimientos espectaculares, incluyendo fragmentos de seis homínidos en Sterkfontein, que llamó Plesianthropus transvaalensis, coloquialmente llamado Señora Ples, pero que más adelante fueron clasificados como adultos de Australopithecus africanus.

En 1937, Broom hizo su descubrimiento más célebre, el de Paranthropus robustus.

[1]​Entre los centenares de artículos que publicó en revistas científicas, los más importantes incluyen: