1946年5月，他获得冯·诺伊曼起草的EDVAC计算机的设计方案的一份复印件。1946年10月，返回剑桥大学后，以EDVAC为蓝本设计建造了EDSAC。它使用了水银延迟线作存储器，穿孔纸带为输入设备和电传打字机为输出设备。EDSAC是第一台诺依漫机器结构的电子计算机。

　　在设计与制造EDSAC和EDSAC2的过程中，威尔克斯创造和发明了许多新的技术概念。诸如“变址”、“宏指令”、微程序、子例程及子例程库、高速缓冲存储器（Cache）等等，这些都对现代计算机的体系结构和程序设计技术产生了深远的影响。

　　他曾开发了一种简单的表处理语言wisp。在1977年他64岁的时候，他还提出一个语言翻译系统——“语义原语系统”(se-mantic primitive)。

　　由于威尔克斯的突出贡献，他于1956年就成为英国皇家科学院院士，1977年和1980年先后当选为美国工程院和美国科学院外籍院士。1956年他发起成立了英国计算机协会并任首任主席。他也是国际信息处理联盟IFIP的主要发起人之一。除了图灵奖之外，他还于1980年获得ACM的另一个奖项Eckert-Mauchly奖；1968年获AFIPS的Harry Goode奖，1981年获IEEE的McDowell奖，1982年获宾夕法尼亚大学的Pender奖，1988年获日本的C&C奖，1991年获意大利的Italgas奖。世界上有8所大学授予他名誉博士学位。ACM的计算机体系结构委员会即SIGARCH还建立了以威尔克斯命名的奖项，即Wilkes Award。

　　威尔克斯后来还有过不少创造，比如他曾开发了一种简单的表处理语言wisp。在MIT实现分时系统的MAC项目中，威尔克斯其时正作为访问学者在MIT，曾参与其中并作出了贡献。尤其令人惊叹的是，威尔克斯的创造力是如此旺盛和经久不衰，在他64岁的时候（1977年），他还提出了一个语言翻译系统，叫做“语义原语系统”（se-mantic primitive）。这个系统利用字典处理输入文本中各个单词的各种不同的意义。字典中的定义利用了80个语义原语，共分5类，即实体类、动作类、情况类、修饰类以及类型指标。利用原语构成的语义公式可以完全地、完整地表示文本中的各个语句。语义原语的一个重要优点是允许信息冗余，有利于表达关联。对威尔克斯的语义原语系统，斯强克（R．Schank）后来又提出了一种概念从属理论，使得描述世界上各种活动所需要的原语大大减少，从而提高了系统的实用性。