Mit der Feststellung (um 1970), dass das Duale Resonanzmodell der starken Wechselwirkung durch ein quantenmechanisches Modell von Strings erklärt werden kann, gilt er als einer der Väter der Stringtheorie. In der Stringtheorie ist auch die Nambu-Goto-Wirkung eines bosonischen Strings nach ihm benannt[3]. Ende der 1970er Jahre beschäftigte er sich auch mit String- und topologischen Anregungen in der Quantenchromodynamik, um eine Erklärung des Confinement-Verhaltens zu finden. Viele weitere originelle Ideen in der Elementarteilchenphysik stammen von ihm.
Zusammen mit Makoto Kobayashi und Toshihide Masukawa wurde ihm „für die Entdeckung des Mechanismus der spontanen Symmetriebrechung in der Elementarteilchenphysik“ am 7. Oktober 2008 der Nobelpreis für Physik zuerkannt. Da er selbst aus gesundheitlichen Gründen an der Verleihung in Stockholm nicht teilnehmen konnte, erhielt er seine Medaille und sein Nobel-Diplom am 10. Dezember 2008 während einer Feier am Fermi-Institut durch den Schwedischen Botschafter Jonas Hafström. Sein Nobelpreisvortrag wurde vom italienischen Physiker Giovanni Jona-Lasinio gehalten.
Broken symmetry. Selected papers. World Scientific 1995 (Eguchi, Nishijima Hrsg.)
mit Giovanni Jona-Lasinio: A dynamical model of elementary particles based on an analogy with superconductivity. Teil 1, In: Physical Review. Band 122, 1961, S. 345, Teil 2 in Band 124, 1961, S. 246
mit M. Y. Han: A three triplet model with double SU(3) symmetry. In: Physical Review. Band 130, 1965, S. B 1006
QCD and the string model. In: Physics Letters. Band B 80, 1979, S. 372
BCS mechanism, quasi supersymmetry and fermion masses. In: Ajduk (Hrsg.): New theories in physics. Warschau 1988
Fermion-Boson relations in BCS-type theories. In: Physica. Band D 15, 1985, S. 173
Symmetry breakdown and small mass bosons. In: Fields and Quanta. Band 1, 1970, S. 33 (Geschichte Higgs-Mechanismus)
↑Von Nambu in Vorlesungen auf einem Symposium in Kopenhagen im August 1970 eingeführt, veröffentlicht in Nambu, Selected Papers 1995. Unabhängig von Tetsuo Gotō, Progr. Theor. Phys., Band 46, 1971, 1560