W czasie II wojny światowej Lawrence przyłączył się do szeregu projektów, które ostatecznie znalazły realizację w rozpoczęciu projektu Manhattan. Był zwolennikiem elektromagnetycznej metody separacji wzbogaconego uranu; zaprojektował i zbudował kalutron – wyspecjalizowaną odmianę spektrometru masowego, służącą do pozyskiwania wzbogaconego uranu.
Po wojnie Lawrence był zwolennikiem i orędownikiem programów tak zwanej dużej nauki, prowadząc kampanię na rzecz dotacji ze strony państwa na szeroko zakrojone programy naukowe.
Pierwiastek o liczbie atomowej 103, odkryty w 1961, został nazwany na jego cześć lawrencium (Lr, Lorens).
Odznaczenia i wyróżnienia Ernest Lawrence był członkiem wielu amerykańskich stowarzyszeń naukowych i członkiem zagranicznym stowarzyszeń w innych krajach. Otrzymał tytuł doctor honoris causa trzynastu uniwersytetów amerykańskich i brytyjskich oraz został oficerem Legii Honorowej. Ponadto nadano mu: Medal for Merit Elliott Cresson Medal od Franklin Institute Comstock Prize in Physics od National Academy of Sciences Hughes Medal od Royal Society Duddell Medal od Institute of Physics Faraday Medal 1957: Nagroda Enrica Fermiego The Enrico Fermi Award. Award Laureates , U.S.