Klein kemudian pindah ke Cowles Commission for Research in Economics, yang saat itu ada di Universitas Chicago, kini Cowles Foundation. Di sana ia membangun sebuah model ekonomi Amerika Serikat untuk memperkirakan pengembangan fluktuasi bisnis dan mempelajari efek kebijakan ekonomi politik pemerintah. Setelah Perang Dunia II, Klein menggunakan modelnya untuk memperkirakan dengan besar harapan-harapan umum, bahwa akan ada kemajuan ekonomi daripada depresi. Ia memperkirakan dengan tepat bahwa resesi akan terjadi di akhir Perang Korea.
Pada awal 1960-an Klein menjadi pemimpin "Brookings-SSRC Project" utama, untuk membangun model ekonometrik yang lebih detail untuk merencanakan pembangunan ekonomi AS dalam jangka pendek.
Profesor Klein mendirikan Wharton Econometric Forecasting Associates atau WEFA, (kini Global Insight). Di akhir 1960-an ia adalah penggagas dan pemimpin riset aktif dalam proyek LINK mereka, yang juga disebutkan dalam kutipan Nobelnya. Tujuannya adalah menciptakan model ekonomi global pertama di dunia, menghubungan model-model di banyak negeri agar efek perubahan ekonomi sebuah negeri membayang di negeri lain.
Kutipan Nobelnya menyimpulkan "sedikit, jika tak banyak, pekerja riset di bidang empiris ilmu ekonomi, memiliki begitu banyak pengganti dan dampak besar begitu seperti Lawrence Klein."
Ia meninggal di rumahnya tanggal 20 Oktober 2013 pada usia 93 tahun.[1]