1901’de, daha sonradan “Cushing Sendromu” diye adlandırdığı, beyinde bulunan basınç arttığında vücutta gerçekleşen refleksleri keşfetti. Ardından beyin tümörünü teşhis etmek için X-ray ışınlarını kullandı. Bu yöntemle beyin tümörü ameliyatlarının ardından hastaların sağ kalma süresini uzatmış oldu. Bu ve kullandığı birçok farklı teknik zorlu ameliyatlar için büyük bir devrimdi.