Työskenneltuaan kemian luennoitsijana Pohjois-Walesin yliopisto-yliopistossa viisi vuotta Dostrovsky palasi Israeliin ja liittyi Weizmannin tiedeinstituuttiin Rehovotissa vuonna 1948, vähän ennen instituutin vihkimistä. Instituutin viiden tieteellisen osaston piti johtaa maailmanluokan tutkijoita eri maista, mutta juuri silloin itsenäisyyssota
Vain kaksi nimitettyä tieteellistä johtajaa uskalsi muuttaa Israeliin. Dostrovsky, joka oli silloin vasta 30-vuotias, täytti yhden kolmesta vapaasta johtotehtävästä: hänet nimitettiin isotooppi-tutkimusosaston johtajaksi, jonka hän piti 17 vuotta.