Sammen med Jean-Marie Lehn og Charles J. Pedersen ble Cram tildelt Nobelprisen i kjemi i 1987, for deres utvikling og anvendelse av molekyler med strukturspesifikk interaksjon av høy selektivitet. Cram og Lehn delte den ene halvparten av prispengene, mens Pedersen fikk den andre halvparten.
Cram, Lehn og Pedersen lyktes med å fremstille molekyler med spesifikke og selektive funksjoner. De ble integrert med andre molekyler som de passet sammen med gjennom struktur og form. Molekylene etterlignet eksisterende enzymer og kunne dermed benyttes til å studere funksjonene til slike stoffer.
