Durante la II Guerra Mundial, condujo una valiosa investigación sobre entrenamiento de palomas que finalmente le permitió desarrollar lo que se conoce como la 'Caja de Skinner'. Skinner colocó a sus palomas en una cámara especialmente diseñada, empleando recompensas y castigos para enseñarles ciertos tipos de comportamientos. Aplicó esta técnica de entrenamiento, conocida como condicionamiento operante, en numerosos contextos, inclusive para educar a sus hijos. Llegó a ser el principal representante del conductismo en su país, escuela que pretende explicar el comportamiento humano y animal en términos de respuesta a diferentes estímulos.
se consagró al adiestramiento de palomas para que cumplieran estas tareas. El material necesario fue elaborado con la ayuda de ingenieros. Gracias a un minucioso adiestramiento, las palomas aprendieron a seguir siluetas de buques y a reaccionar ante esas imágenes mediante un picoteo que transmitía señales a motorcitos que controlaban los dispositivos de vuelo del misil. Las palomas obtuvieron brillantes resultados.