Împreună cu John Bardeen și Walter Houser Brattain, Shockley a inventat tranzistorul, invenție pentru care cei trei au primit în 1956Premiul Nobel pentru Fizică. De asemenea, Shockley a primit în 1980medalia de onoare IEEE pentru descoperirea tranzistorului cu efect de câmp cu joncțiune. Tentativele lui Shockley de a comercializa un nou design pentru transistor în anii 1950 și 1960 au avut ca efect faptul că "Silicon Valley" din California a devenit o bază pentru inovațiile din electronică. Spre sfârșitul vieții, Shockley a fost profesor la Stanford.