El Dr. Gallo es reconocido internacionalmente por su codescubrimiento del VIH como causa del SIDA. Como científico de investigación biomédica, desde entonces ha dedicado gran parte de su carrera a trabajar para eliminar el SIDA y otras enfermedades crónicas virales. A principios de la década de 1980, Gallo y su equipo también fueron pioneros en el desarrollo del análisis de sangre del VIH, que permitió a los profesionales sanitarios detectar el virus del sida por primera vez, lo que permitió un diagnóstico más rápido y, al mismo tiempo, proteger a los pacientes que recibían transfusiones de sangre. Sus investigaciones también ayudaron a los médicos a desarrollar terapias contra el VIH para prolongar la vida de los infectados por el virus. Su descubrimiento en 1996 de que un compuesto natural conocido como quimiocinas puede bloquear el virus del VIH y detener la progresión del sida fue aclamado por la revista Science como uno de los avances científicos más importantes de ese año.
Antes de la epidemia de sida, Gallo fue el primero en identificar un retrovirus humano y el único virus de la leucemia humana conocido -el HTLV-, uno de los pocos virus conocidos que han demostrado causar un cáncer humano. En 1976, él y sus colegas descubrieron la interleucina 2, que es una sustancia reguladora del crecimiento que ahora se utiliza como terapia en algunos cánceres e incluso en el sida. Luego, en 1986, él y su grupo descubrieron el primer nuevo virus del herpes humano en más de 25 años (HHV-6), que posteriormente se demostró que causaba una enfermedad infantil conocida como roséola.
Hoy en día, el trabajo del Dr. Gallo continúa en el Instituto de Virología Humana (IHV), un instituto de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland que el Dr. Gallo ayudó a fundar en 1996. El IHV es el primer centro de virología de este tipo, que combina las disciplinas de investigación, atención al paciente y programas de prevención en un esfuerzo concertado para acelerar el ritmo del progreso. En 2011, Gallo cofundó la Red Mundial de Virus para posicionar al mundo para responder rápidamente a los virus nuevos o reemergentes que amenazan a la humanidad, para lograr la colaboración entre los principales virólogos del mundo y para apoyar la formación de nueva generación.
Antes de convertirse en director del IHV en 1996, Gallo pasó 30 años en el Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud, donde fue jefe de su Laboratorio de Biología Celular Tumoral. El Dr. Gallo ha recibido numerosos honores y premios científicos de todo el mundo, tiene 35 doctorados honoríficos y ha publicado casi 1.200 artículos.
El Dr. Gallo fue el científico más referenciado del mundo en las décadas de 1980 y 1990, durante las cuales tuvo la distinción única de ganar dos veces el premio científico más prestigioso de Estados Unidos -el Premio Albert Lasker de Medicina- en 1982 y 1986. Ocupó el tercer puesto en el ranking mundial de impacto científico durante el periodo 1983-2002 (PNAS, 15 de noviembre de 2005, vol102, nº 46, 6569-16572).