Норберт Винер женился на Маргарет Эндеман из немецкой семьи весной 1926 года, перед поездкой Винера в Геттинген. Супруги совершили путешествие по Европе.
Норберт Винер был убежден, что умственный труд «изнашивает человека до предела», поэтому должен чередоваться с физическим отдыхом. Он всегда пользовался всякой возможностью совершать прогулки, плавал, играл в различные игры, с удовольствием общался с не математиками.
Супруги купили дом в сельской местности, в 1927 году у них родилась старшая дочь Барбара, потом родилась и вторая дочь.
Особо значимой оказалась совместная деятельность Винера с приехавшим из Германии в Гарвардский университет Э. Хопфом, в результате чего в науку вошло «уравнение Винера – Хопфа», описывающее радиационные равновесия звезд, а также относящееся к другим задачам, в которых ведется речь о двух различных режимах, отделенных границей.
С 1932 года Норберт Винер – профессор МТИ. В Гарварде он познакомился с физиологом А. Розенблютом и стал посещать его методологический семинар, объединявший представителей различных наук. Этот семинар сыграл важную роль в формировании у Винера идей кибернетики.
Во время Второй мировой войны Винер исследовал задачу движения самолета при зенитном обстреле. Обдумывание и экспериментирование убедили его в том, что система управления огнем зенитной артиллерии должна быть системой с обратной связью, что обратная связь играет существенную роль и в человеческом организме.
Существовавшие в ту пору вычислительные машины считали достаточно медленно. Это заставило Винера сформулировать ряд требований к таким машинам. По сути дела, им были предсказаны пути, которыми в дальнейшем развивалась электронно-вычислительная техника. Вычислительные устройства, по его мнению, «должны состоять из электронных ламп, а не из зубчатых передач или электромеханических реле. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточное быстрое действие».
Следующее требование состояло в том, что в вычислительных устройствах «должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления». Машина, полагал Норберт Винер, должна сама корректировать свои действия, в ней необходимо выработать способность к самообучению. Для этого ее нужно снабдить блоком памяти, где откладывались бы управляющие сигналы, а также те сведения, которые машина получит в процессе работы.
Таким образом, он сформулировал основные положения новой науки – кибернетики, предметом изучения которой стали управление, связь и обработка информации в технике, живых организмах и человеческом обществе.
В 1943 году вышла статья Винера, Розенблюта и Байглоу «Поведение, целенаправленность и телеология», представляющая собой набросок кибернетического метода.
Летом 1946 года Винер решил написать книгу и рассказать в ней об общности законов, действующих в области автоматического регулирования, организации производства и в нервной системе человека. Для этого он уехал в Мексику и около года работал над ней. Сразу же возникла трудность с заглавием, уж слишком необычно было содержание. Требовалось найти слово, связанное с управлением, регулированием. Пришло на ум греческое, похожее на «рулевой», что по-английски звучит как «кибернетика». Так Винер его и оставил.
Книга «Кибернетика» вышла в 1948 году в нью-йоркском издательстве «Джон Уили энд Санз» и парижском «Херманн эт Ци». «Появление книги, – писал впоследствии автор, – в мгновение ока превратило меня из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения. Это было приятно, но имело и свои отрицательные стороны».
Кибернетика сразу же приобрела огромную популярность. Она стала модой. Даже некоторые художники, чтобы не отстать от жизни, организовали нечто вроде «кибернетического» направления в искусстве. Особенно много постарались писатели-фантасты.
Основоположником современной теории управления сам Винер считал английского физика, создателя классической электродинамики Джеймса Клерка Максвелла. Теория автоматического регулирования была в основном сформулирована Дж. Максвеллом, Иваном Алексеевичем Вышнеградским, математиком Алексеем Андреевичем Ляпуновым и теплотехником Аурелием Стодолой. А Норберт Винер впервые понял принципиальное значение информации в процессах управления.
В 1950 году вышла следующая книга – «Человеческое использование человеческих существ», в 1958 году – «Нелинейные задачи в теории случайных процессов», в 1961 году – второе издание «Кибернетики», в 1963 году – кибернетическое сочинение «Акционерное общество Бог и Голем».
28 июня 1960 года приглашенный на 1-й Международный конгресс ИФАК – Международной федерации по автоматическому управлению Норберт Винер прочитал в Большой аудитории Политехнического музея в Москве лекцию «Волны головного мозга и самоорганизующиеся системы».
В последние годы Норберт Винер занимался отдельными вопросами в биологии, нейрологии, электроэнцефалографии и генетике.
Норберт Винер скончался 18 марта 1964 года в Стокгольме.