Flere forskere var med i jagten om at komme først med en model for, hvordan dna rent faktisk ser ud.
Det var James Watson og Francis Crick, der vandt kapløbet i 1953. De lavede en tredimensional model, der viste, hvordan dna-molekylets enkelte dele passer sammen. Det skete på Cavendish Laboratoriet i Cambridge i England.
Man havde tidligere fundet ud af, at dna består af byggesten, som kaldes nukleotider. Disse byggesten består igen af sukkerstoffet deoxyribose, en fosfatgruppe og én af de fire forskellige nitrogenholdige baser: adenin (A), thymin (T), guanin (G) og cytosin (C).
Sukkerstoffet i det foregående nukleotid binder sig til fosfatgruppen i det efterfølgende nukleotid. På den måde dannes en lang polymer. Andre nøgleforsøg viste, at forholdet mellem A og T samt G og C er konstant i alle levende organismer. Via røntgen-krystallografi fik man det sidste bevis for, at dna-molekylet er en dobbelthelix formet som en snoet stige.
James Watson og Francis Crick viste, at den snoede stige er holdt oppe af skiftevis deoxyribose- og fosfatmolekyler. Det svarer til vangerne i en stige. Stigens trin er dannet af komplementære par af nitrogenholdige baser. A parres altid med T, og G parres altid med C.