그 뒤 1961년부터 1973년까지 서울대 교수로, 1973년부터 1994년까지 고려대 교수 및 학장으로 재직했다. 1971년 대한바이러스 학회 초대 회장을 지냈으며 그 후 국제신증후출혈열학회, 대한백신학회등의 연구소와 학회를 만들고 운영했다. 2000년 대한민국 학술원 회장을 역임했으며, 2002년 한국인 최초로 미국학술원 외국 회원으로 선출됐다.
이호왕 박사는 일생동안 바이러스를 탐구하는 일에만 몰두했다. 그는 1958년은 일본뇌염바이러스를 세계최초로 조직배양세포에서 배양하는데 성공했다.
1969부터 2001년까지 33년간 미국정부의 연구비로 유행성 출혈열에 관한 연구를 진행했으며, 1976년에 세계최초로 한탄강 유역에서 채집한 등줄쥐에서 유행성출혈열의 병원체를 발견, 한탄강의 이름을 따 한탄바이러스라 명명하였다. 1980년에는 서울시내에서 잡은 집쥐에서 출혈열의 제2의 병원체를 발견하여 서울바이러스라 명명했다. 이 두 가지 바이러스는 한국에서 발견된 최초의 바이러스이며 그 후 계속하여 유행성출혈열의 자연계 숙주와 전파경로 등을 규명해 예방대책을 수립할 수 있게 했다.
그가 발견한 한탄바이러스는 1986년 바이러스학에서 새로운 한타바이러스속을 탄생시켰다. 1977부터 한타바이러스의 세계적 분포에 관한 연구를 16개국 84명의 외국학자와 공동연구를 하고 많은 연구결과를 국제학회지에 보고했다.
1988년에는 유행성 출혈열에 대한 예방백신(Hantavax)을 세계최초로 한국에서 개발했다.
주요 저서에 <바이러스의 정체>, <Hemorrhagic fever with renal syndrome, ⅠandⅡ>, <Manual of hemorrhagic fever with renal syndrome and hantavirus pulmonary sydrome>, <한탄강의 기적>, <바이러스와 반세기> 등이 있다.