Rutherford realizou sua obra mais famosa após ter recebido esse prêmio. Em 1911, ele defendeu que os átomos têm sua carga positiva concentrada em um pequeno núcleo, e, desse modo, criou o modelo atômico de Rutherford, ou modelo planetário do átomo, através de sua descoberta e interpretação da dispersão de Rutherford em seu experimento da folha de ouro. A ele é amplamente creditada a primeira divisão do átomo, em 1917, liderando a primeira experiência de "dividir o núcleo" de uma forma controlada por dois alunos sob sua direção, John Cockcroft e Ernest Walton em 1932.

Dedicada à sua memória , a Medalha e Prêmio Rutherford  foi instituída pelo Conselho da Sociedade de Física em 1939. A primeira palestra ocorreu em 1942. A palestra foi convertida em uma medalha e prêmio em 1965, sendo a primeira Medalha e Prêmio Rutherford concedida no ano seguinte.