Борис Сергеевич Джелепов является одним из основателей фундаментального научного изучения атомных ядер. Ещё в середине 30-х годов им были начаты исследования искусственной радиоактивности. Одним из первых Б.С. Джелепов экспериментально установил верхний предел массы нейтрино. Им был предсказан новый вид распада - протонная радиоактивность, обнаруженная на опыте 20 лет спустя. По инициативе Бориса Сергеевича и при его активном участии было построено много оригинальных прецизионных магнитных спектрометров для исследования ядерных излучений. Экспериментальные данные о свойствах атомных ядер не только получались Борисом Сергеевичем и его сотрудниками, но и систематизировались и издавались в виде широко известных таблиц изотопов, справочников и обзоров.

Уникальным детищем Бориса Сергеевича являются организованные им поначалу Всесоюзные, а позднее Международные ежегодные конференции по ядерной спектроскопии и структуре ядра, регулярно созываемые уже свыше полувека.