Während eines Gastaufenthaltes in der von [[James Alexander Miller]] und [[J. Burns Amberson]] geleiteten [[Tuberkulose]]-Klinik im Bellevue Hospital in [[New York City|New York]] im Jahr 1934 wurde ihm von dem [[Physiologie|Physiologen]] [[Dickinson Woodruff Richards]] eine Dauerstellung als Forschungsassistent im Bereich der [[Physiologie]] und [[Pathophysiologie]] der [[Atemtrakt|Atmungssysteme]] angeboten, die er annahm. 1941 wurde er amerikanischer Staatsbürger.<ref name="Cournand 1956" /> Gemeinsam mit Richards und zahlreichen weiteren Medizinern führte er am Bellevue Hospital und vor allem dessen Herz-Lungen-Laboratorium zahlreiche Studien am [[Blutkreislauf|Herz- und Kreislaufsystem]] des Menschen durch. Während des [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieges]] beriet er das Office of Scientific and Research Developments und das [[Chemical Warfare Service]] des amerikanischen Militär im Bereich der chemischen Kriegführung.<ref name="Cournand 1956" />
Cournand und Richards beschäftigten sich mit verschiedenen Herz- und Kreislaufbeschwerden und wandenwandten die Rechtsherzkatheterisierung für die Untersuchung verschiedener Erkrankungen an. Bis 1941 hatten sie Grundlagen zur Einführung der [[Herzkatheteruntersuchung]] als klinische Routinemaßnahme geschaffen.<ref>Friedrich Wilhelm Hehrlein: ''Herz und große Gefäße.'' In: Franz X. Sailer, F. W. Gierhake (Hrsg.): ''Chirurgie historisch gesehen: Anfang – Entwicklung – Differenzierung.'' Dustri-Verlag, Deisenhofen bei München 1973, ISBN 3-87185-021-7, S. 164–185, hier: S. 165 f.</ref> 1945 veröffentlichte Cournand einen Artikel zur Messung des [[Herzminutenvolumen]]s mit Hilfe der [[Herzkatheteruntersuchung]] und gemeinsam mit Richards arbeiteten beide an der Nutzung des von [[Adolf Fick]] entwickelten [[Ficksches Prinzip|Fickschen Prinzips]] zur Bestimmung des Herzminutenvolumens sowie der Untersuchung des [[Lungenkreislauf]]s.<ref name="Cournand 1956a" /> Dabei nutzen sie die Methode beispielsweise bei der Untersuchung von traumatischem Schock, der Wirkung von Herzmedikamenten und Herzkrankheiten, deren Behandlung und deren Diagnose. Sie optimierten die Katheterisierung und erforschten ihre Anwendungsmöglichkeiten zuerst in [[Tierversuch]]en an [[Haushund|Hunden]] und [[Gemeiner Schimpanse|Schimpanse]]n sowie später auch am Menschen. Ende der 1930er Jahre waren sie in der Lage, komplizierte und bis dahin unbekannte Herzfehler festzustellen und die Behandlung zu ermöglichen.<ref name="Kupfer Richards" /><ref name="Kupfer Cournand" /> Sie führten die wissenschaftlich ermittelte Methode der Herzminutenvolumenmessung mit Hilfe des Rechtsherzkatheters in die klinische Medizin ein, wo sie sich rasch als Standardmethode etablierte.<ref name="Kupfer Cournand" /> Gemeinsam mit der bildgebenden [[Angiografie#Angiokardiographie|Angiokardiographie]] ermöglichte die Katheteruntersuchung die umfassende Diagnostik des Herzens und darauf aufbauend die moderne [[Kardiologie]].<ref name="Kupfer Forssmann" /> Cournand zeigte 1949 die Untersuchungsmöglichkeit der Rechtsherzkathetisierung zur Identifikation von angeborenen Herzfehlern auf. Später war er der erste Arzt, der eine Lungenkatheterisierung mit einem Katheter durchführte, den er durch das rechte Herz und die [[Arteria pulmonalis|Lungenarterie]] in die Lunge führen konnte.<ref name="Kupfer Cournand" />
