Terman se vrátil na Stanfordovu univerzitu v roce 1925 jako člen technické fakulty. V letech 1925 až 1941 Terman na Stanfordu navrhl studijní a výzkumný program v oblasti elektroniky, který se zaměřoval na práci s elektronkami, obvody (elektrickou sítí) a přístroji. Zaměstnal Charlese Littona a Karla Spangenberga, studenta Williama Littella Everitta. Společně založili laboratoř vakuových elektronek. Napsal také knihu Radio Engineering (první vydání v roce 1932; druhé vydání, značně vylepšené, v roce 1937; třetí vydání v roce 1947 s přidaným pokrytím nových technologií vyvinutých během druhé světové války; čtvrté vydání v roce 1955 s novým názvem Electronic and Radio Engineering), jednu z nejdůležitějších knih o elektrotechnice a radiotechnice, která je dodnes dobrou příručkou o těchto oborech. Mezi Termanovy studenty na Stanfordu patřili Oswald Garrison Villard, Jr, Russell a Sigurd Varianovi, William Hewlett a David Packard. Své studenty povzbuzoval k zakládání vlastních společností a do mnoha z nich osobně investoval, takže vznikly firmy jako Litton Industries, Varian Associates a Hewlett-Packard. V roce 1941 byl Terman prezidentem Institute of Radio Engineers.
Válečná létaEdit
Během druhé světové války Terman řídil více než 850 zaměstnanců Radio Research Laboratory na Harvardově univerzitě. Tato organizace byla zdrojem spojeneckých rušiček k blokování nepřátelských radarů, laditelných přijímačů k detekci radarových signálů a hliníkových proužků („chaff, okno“) k vytváření falešných odrazů na nepřátelských radarových přijímačích. Tato protiopatření výrazně snížila účinnost radarem vedené protiletadlové palby.
Stanford Research Park and Silicon ValleyEdit
Po válce se Terman vrátil na Stanford a byl jmenován děkanem inženýrské školy. V roce 1945 se zasloužil o vytvoření laboratoře pro výzkum mikrovln na Stanfordské škole fyzikálních věd. V roce 1951 stál u zrodu Stanfordského průmyslového parku (nyní Stanford Research Park), v jehož rámci univerzita pronajímala části svých pozemků firmám z oblasti špičkových technologií. Do Stanfordského průmyslového parku se přestěhovaly společnosti jako Varian Associates, Hewlett-Packard, Eastman Kodak, General Electric a Lockheed Corporation a z oblasti uprostřed poloostrova vytvořily ohnisko inovací, které se nakonec stalo známým jako Silicon Valley.
V letech 1955 až 1965 působil na Stanfordu jako rektor. Během svého působení Terman výrazně rozšířil oddělení vědy, statistiky a inženýrství, aby získal více výzkumných grantů od ministerstva obrany. Tyto granty, kromě finančních prostředků, které generoval patentovaný výzkum, pomohly katapultovat Stanford mezi prvotřídní světové vzdělávací instituce a také podnítily růst Silicon Valley. K tomuto růstu významně přispěla i Termanova snaha o vytvoření vzájemných vztahů mezi Stanfordem a technologickými firmami v okolí. když Terman o této snaze hovořil, řekl
Když jsme se rozhodli vytvořit komunitu technických vědců v Silicon Valley, moc toho tu nebylo a zbytek světa vypadal strašně velký. Teď je spousta zbytku světa tady.
– Frederick Terman
V roce 1964 se Terman stal zakládajícím členem Národní technické akademie. V roce 1966 hrál Terman hlavní roli při pomoci vládě Park Chung-hee při založení Korejského institutu pokročilých věd, z něhož se později stal KAIST. V roce 2004 byla na jeho počest pojmenována Termanova hala na KAIST.