20世纪60年代末，汤钊猷从事肝癌研究，在肝癌临床诊治和相关基础研究方面做了许多工作。20世纪70年代，他领导一个小组解决了肝癌早期治疗的关键：创用甲胎蛋白动态分析诊断没有症状的肝癌；倡导对合并肝硬化的小肝癌以局部切除代替肝叶切除；发现对亚临床期复发的再切除可进一步提高疗效；更新了肝癌自然病程的概念等，使肝癌由“不治之症”变为“部分可治之症”。他提出的“亚临床肝癌”概念，被国际肝病学奠基人HansPopper称为“是人类认识和治疗肝癌的重大进展”。小肝癌研究获1979年美国金牌奖和1985年国家科技进步一等奖。20世纪90年代起，他将研究方向转到肝癌转移复发上来，经过多年的努力，通过三项技术创新，建成国际首例“高转移人肝癌模型系统”，此模型已在中国国内外70多个科研院所推广，美国国立癌症研究所人癌癌变实验室认为：这是可供研究肝癌转移和识别抗转移药物的第一个模型，对学术研究和药物筛选均很有用，他因此获得第二个国家科技进步一等奖。