Kilby pensava em maneiras de miniaturizar os componentes e simplificar sua fabricação, possivelmente construindo todos eles sobre uma mesma lâmina de silício. Em julho de 1958, ele escreveu em seu caderno de pesquisa: "A miniaturização extrema de muitos circuitos elétricos pode ser alcançada fazendo-se resistores, capacitores, transistores e diodos em uma única lâmina de silício".

Em seguida ele ocupou-se em mostrar nas cinco páginas seguintes como isso poderia ser feito. No final de agosto, uma versão simplificada de seu circuito já estava disponível, demonstrando que era possível produzir transistores, diodos, capacitores e resistores em um único bloco de semicondutor e interconectá-los para criar circuitos funcionais.

O circuito integrado projetado pelo engenheiro Kilby foi adotado inicialmente pela Texas Instruments, onde ele trabalhou de 1958 até 1983, quando se aposentou. Depois que se afastou, ele continuou dando consultoria para a fabricante.

Foi somente em 2000 que Jack S. Kilby ganhou o prêmio Nobel de Física pela invenção do circuito integrado. Ao saber que havia recebido o prêmio Nobel, Kilby declarou-se "completamente surpreendido e contente".