Dr. Gallo ist international bekannt für seine Mitentdeckung von HIV als Ursache von AIDS. Als biomedizinischer Forscher hat er seitdem einen Großteil seiner Karriere damit verbracht, AIDS und andere chronische Viruskrankheiten zu bekämpfen. In den frühen 1980er Jahren leisteten Gallo und sein Team auch Pionierarbeit bei der Entwicklung des HIV-Bluttests, der es dem medizinischen Personal erstmals ermöglichte, auf das AIDS-Virus zu testen, was zu einer schnelleren Diagnose führte und gleichzeitig Patienten schützte, die Bluttransfusionen erhielten. Seine Forschungen halfen Ärzten auch bei der Entwicklung von HIV-Therapien, um das Leben der Infizierten zu verlängern. Seine Entdeckung von 1996, dass eine natürliche Verbindung, die so genannten Chemokine, das HIV-Virus blockieren und das Fortschreiten von AIDS aufhalten kann, wurde von der Zeitschrift Science als einer der wichtigsten wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres gefeiert.
Vor der AIDS-Epidemie war Gallo der erste, der ein menschliches Retrovirus und das einzige bekannte menschliche Leukämievirus – HTLV – identifizierte, eines der wenigen bekannten Viren, die nachweislich einen menschlichen Krebs verursachen. 1976 entdeckten er und seine Kollegen Interleukin-2, eine wachstumsregulierende Substanz, die heute als Therapie bei einigen Krebsarten und sogar bei AIDS eingesetzt wird. 1986 entdeckten er und seine Gruppe das erste neue menschliche Herpesvirus seit mehr als 25 Jahren (HHV-6), das später eine als Roseola bekannte Kinderkrankheit verursachte.
Heute wird die Arbeit von Dr. Gallo am Institute of Human Virology (IHV) fortgesetzt, einem Institut der University of Maryland School of Medicine, das Dr. Gallo 1996 mitbegründet hat. Das IHV ist das erste virologische Zentrum seiner Art, das die Disziplinen Forschung, Patientenversorgung und Präventionsprogramme in einer konzertierten Aktion vereint, um den Fortschritt zu beschleunigen. Im Jahr 2011 war Gallo Mitbegründer des Global Virus Network, um die Welt in die Lage zu versetzen, schnell auf neue oder wieder auftauchende Viren, die die Menschheit bedrohen, zu reagieren, eine Zusammenarbeit zwischen den weltweit führenden Virologen zu erreichen und die Ausbildung der nächsten Generation zu unterstützen.
Bevor er 1996 Direktor des IHV wurde, war Gallo 30 Jahre lang am National Cancer Institute der National Institutes of Health tätig, wo er Leiter des Laboratory of Tumor Cell Biology war. Dr. Gallo hat zahlreiche wissenschaftliche Ehrungen und Auszeichnungen aus der ganzen Welt erhalten, ist Träger von 35 Ehrendoktorwürden und hat fast 1.200 Publikationen veröffentlicht.
Dr. Gallo war in den 80er und 90er Jahren der am häufigsten zitierte Wissenschaftler der Welt. In dieser Zeit wurde ihm die einzigartige Ehre zuteil, zweimal den renommiertesten wissenschaftlichen Preis Amerikas zu erhalten – den Albert Lasker Award in Medicine – in den Jahren 1982 und 1986. Im Zeitraum 1983-2002 stand er weltweit an dritter Stelle, was den wissenschaftlichen Einfluss anbelangt (PNAS, November 15, 2005, vol102, no.46, 6569-16572).