En el año académico 1942-1943, Heitler dio un curso sobre mecánica ondulatoria elemental, durante el cual W. S. E. Hickson tomó notas que sirvieron de base para el libro Elementary Wave Mechanics: Introductory Course of Lectures, publicado en 1943,[26]​ revisado posteriormente como Elementary Wave Mechanics: With Applications to Quantum Chemistry,[27]​[28]​ que fue traducido a varios idiomas, entre ellos, al español.

[29]​ Heitler consideraba que la mecánica cuántica suponía la unión de la química y la física.

Al final del citado libro Heitler señala que puede afirmarse que la mecánica ondulatoria es la herramienta para la comprensión total, sobre una base física, de todos los hechos fundamentales de la química.

[30]​ En 1944 publicó la segunda edición de su obra clave The Quantum Theory of Radiation.

Heitler siguió manteniendo una fuerte vinculación con la  School for Theoretical Physics y ejerciendo una gran influencia en ella.

[30]​ En 1954 publicó una nueva edición ampliada de The Quantum Theory of Radiation.

[43]​ En 1977 obtuvo el premio de la Stiftung für Abendländische Besinnung (Fundación para el Pensamiento Occidental), actualmente Stiftung für Abendländische Ethik und Kultur (Fundación para la Ética y la Cultura Occidentales).