維納原計劃在劍橋讀完這一年，但第二學期羅素要去哈佛講學，他勸告維納去哥丁根大學，攻讀希爾伯特和蘭道等人的課程。
維納上了蘭道教授的一門群論課，並在希爾伯特的指導下研究了微分方程。希爾伯特代表著維納生活的那個世紀初期數學的偉大傳統，是維納所遇到的唯一真正樣樣精通的天才數學家。他視野廣闊，善於把非凡的抽象能力和對物理現實的實事求是的認識很好地結合起來，維納一心想成為像希爾伯特那樣的數學家。
在哥丁根所受的教育使維納終生受益。從數學名師身上，他認識到科學力量和知識深度，第一次取得了集中和熱情地幹工作的經驗，劍橋和哥丁根標誌著維納開始由一個神童而成長為青年數學家。
1913年，19歲的維納在《劍橋哲學學會會刊》上發表了一篇關於集合論的論文。這是一篇將關係的理論簡化為類的理論的論文，在數理邏輯的發展中占據有一席之地。維納步入學術生涯就是從現在開始的。
維納開始對函數分析著迷了，決心把自己的一生都獻給它。1919年，辛辛那提大學的年輕數學家巴納特對他作了一次拜訪。維納請他推薦一個合適的研究課題。他叫維納注意函數空間中的積分問題。這一建議對維納以後的數學研究產生了重大影響。
1933年，維納由於有關陶伯定理的工作與莫爾斯分享了美國數學會5年一次的博赫爾獎。差不多同時，他當選為美國科學院院士。在他了解了這個高級科學官員組織的性質之後，感到十分厭煩，不久便辭職了。
通常給予取得成功的美國數學家的榮譽之一，就是要求他為美國數學會《討論會叢書》寫一本書。1934年夏，維納應邀撰寫了《複域上的傅立葉變換》。不久，他當選為美國數學會副會長。隻是因為他不喜歡擔任行政職務，才免於被選作會長。
20世紀30年代開始，維納關注布什研究的模擬計算機。1935-1936年，他應邀到中國作訪問教授。在清華大學與李鬱榮合作，研究並設計出很好的電子濾波器，獲得了該項發明的專利權。維納把他在中國的這一年作為自己學術生涯中的一個特定的裏程碑。
第二次世界大戰爆發了，維納接受了一項與火力控製有關的研究工作。這問題促使他深入探索了用機器來模擬人腦的計算功能，建立預測理論並應用於防空火力控製係統的預測裝置。1948年，維納發表《控製論》，宣告了這門新興學科的誕生。這是他長期艱苦努力並與生理學家羅森勃呂特等人多方麵合作的偉大科學成果。維納立即從聲譽有限的數學家一躍成為一個國際知名人士，此時他早已年過50。此後，維納繼續為控製論的發展和運用做出了傑出的貢獻。
1964年3月18日，維納永遠地離開了大家。