Sanger tada pasuko jo dėmesį į analizės nukleorūgščių molekulių, ypač ribonukleininę rūgšties (RNR) ir DNR , Šios molekulės yra šimtus ar tūkstančius mažesnių cheminių vienetų, vadinamų nukleotidais. Sanger sukurta naujų priemonių sekos nukleotidų. Iki 1977 jis ir jo tyrėjų komanda nustatė, kad daugiau nei 5000 nukleotidų seką išilgai DNR grandines nuo bakterinės virusu. Tai sekos darbas buvo pripažintas Sanger antrosios Nobelio premiją 1980 Sanger ir jo grupė vėliau sekos apie 16.000 nukleotidų žmogaus mitochondrijų DNR, ląstelės, dalys, transformuoti cheminę energiją iš maisto į energijos forma ląstelė gali naudoti. Tada jie persikėlė į seka 172000-plius nukleotidų Epstein-Barr virusas.
Jis gavo Karališkosios draugijos Royal medaliu 1969 metais, o jos Copley medalis 1977 Jis buvo pavadintas Komandoro ordino Britų imperija 1963 Sanger gavo William BATE Hardy prizą Kembridžo Filosofijos draugijos 1976 1979 jis laimėjo Albertas Lasker Basic Medicininiai tyrimai apdovanojimą.
Jis yra parašęs daug straipsnių apie mokslo žurnaluose. Kai kurie iš jo rašinių buvo renkami Pasirinkti dokumentus Frederick Sanger, su komentarais, paskelbtas 1996