Podczas swoich studiów magisterskich oraz późniejszej pracy przy nauczaniu botaniki, McClintock przyczyniła się do utworzenia grupy zajmującej się nową dziedziną, cytogenetyką kukurydzy. Grupa ta gromadziła specjalistów od hodowli roślin i cytologii, wliczając w to Marcusa Rhoadesa, przyszłego noblistę George’a Beadle’a i Harriet Creighton. Prof. Emmerson wspierał te wysiłki, choć sam nie był cytologiem.
McClintock asystowała też w badaniach innych botaników: Lowella Fitza Randolpha, a później Lestera W. Sharpa.
Cytogenetyczne badania McClintock skupiały się na rozwoju sposobu wizualizacji i charakteryzacji chromosomów kukurydzy. Rozwinęła także technikę wybarwiania karminem chromosomów kukurydzy, i jako pierwsza ukazała morfologię 10 chromosomów kukurydzy. Tego odkrycia dokonała ponieważ obserwowała komórki z mikrospory w stanie późnej profazy, a nie komórki czapeczki korzenia, powszechnie używanej wtedy w podobnych badaniach. Badając morfologię chromosomów, McClintock była w stanie powiązać określone grupy cech, które były dziedziczone razem. Marcus Rhoades wskazał, że jej artykuł opisujący triploidalne chromosomy kukurydzy opublikowany w Genetics w 1929 zapoczątkował naukowe zainteresowanie obszarem cytogenetyki kukurydzy.