Terman återvände till Stanford 1925 som medlem av den tekniska fakulteten. Mellan 1925 och 1941 utformade Terman en studie- och forskningskurs i elektronik vid Stanford som fokuserade på arbete med vakuumrör, kretsar (elektriskt nätverk) och instrumentering. Han anställde Charles Litton och Karl Spangenberg, en elev till William Littell Everitt. Tillsammans upprättade de ett vakuumrörslaboratorium. Han skrev också Radio Engineering (första upplagan 1932, andra upplagan, mycket förbättrad, 1937, tredje upplagan 1947 med ytterligare täckning av ny teknik som utvecklades under andra världskriget, fjärde upplagan 1955 med en ny titel, Electronic and Radio Engineering), en av de viktigaste böckerna om el- och radioteknik och än i dag en bra referensbok i dessa ämnen. Bland Termans elever vid Stanford fanns Oswald Garrison Villard Jr, Russell och Sigurd Varian, William Hewlett och David Packard. Han uppmuntrade sina studenter att bilda egna företag och investerade personligen i många av dem, vilket resulterade i företag som Litton Industries, Varian Associates och Hewlett-Packard. Terman var ordförande för Institute of Radio Engineers 1941.
KrigsårEdit
Under andra världskriget ledde Terman en personalstyrka på över 850 personer vid Radio Research Laboratory vid Harvard University. Denna organisation var källan till allierade störsändare för att blockera fiendens radar, avstämbara mottagare för att upptäcka radarsignaler och aluminiumremsor (”chaff, window”) för att producera falska reflektioner på fiendens radarmottagare. Dessa motåtgärder minskade avsevärt effektiviteten hos radarriktad luftvärnseld.
Stanford Research Park and Silicon ValleyEdit
Efter kriget återvände Terman till Stanford och utsågs till dekanus för School of Engineering. År 1945 var han inflytelserik i skapandet av ett mikrovågsforskningslaboratorium vid Stanford School of Physical Sciences. År 1951 stod han i spetsen för skapandet av Stanford Industrial Park (numera Stanford Research Park), där universitetet hyrde ut delar av sin mark till högteknologiska företag. Företag som Varian Associates, Hewlett-Packard, Eastman Kodak, General Electric och Lockheed Corporation flyttade in i Stanford Industrial Park och gjorde området mitt på halvön till ett innovationsområde som så småningom blev känt som Silicon Valley.
Han tjänstgjorde som rektor vid Stanford från 1955 till 1965. Under sin tid expanderade Terman kraftigt avdelningarna för vetenskap, statistik och teknik för att vinna fler forskningsanslag från försvarsdepartementet. Dessa bidrag, utöver de medel som den patenterade forskningen genererade, bidrog till att katapultera Stanford in bland världens förstklassiga utbildningsinstitutioner, samt att sporra tillväxten av Silicon Valley. Termans insatser för att skapa en ömsesidig relation mellan Stanford och teknikföretagen i det omgivande området bidrog också i hög grad till denna tillväxt.När Terman talade om dessa insatser sade han
När vi började skapa en gemenskap av tekniska forskare i Silicon Valley fanns det inte mycket här och resten av världen såg väldigt stor ut. Nu finns mycket av resten av världen här.
– Frederick Terman
1964 blev Terman en av grundarna av National Academy of Engineering. År 1966 spelade Terman en central roll när han hjälpte Park Chung-hee-administrationen att inrätta Korea Advanced Institute of Science, som senare blev KAIST. Terman Hall vid KAIST uppkallades till hans ära 2004.