В 1956 году защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, а в 1957 году получил звание профессора.

Защита диссертации проходила в Ученом совете ИХФ АН СССР под председательством академика Семенова Н.Н.

Диссертация состояла из двух частей. В первой части рассматривался метод измерения кинетики цепной ядерной реакции (метод КТ и КТМ) и его экспериментальное применение. Вторая часть содержала теоретические основы и результаты разработки широкополосных приемников гамма излучения. Высокую оценку диссертации дали академик Векшинский С.А., директор Научно-исследовательского вакуумного института (НИВИ), патриарх отечественной вакуумной электроники, доктор физико-математических наук, сотрудник Научно-исследовательского института экспериментальной физики (НИИЭФ, Арзамас-16) Цукерман В.А. и другие. Было отмечено, что Б.М.Степановым создана школа исследователей в области измерения параметров быстропротекающих процессов.

В период с 1945 года по 1960 год Борис Михайлович разработал оригинальные методы измерений и создал уникальные средства измерений, позволившие провести обширные экспериментальные исследования физических явлений, сопровождающих ядерный и термоядерный взрывы, и получить важные для отработки оружия результаты. За этот цикл работ Борис Михайлович был дважды удостоен звания Лауреата Государственной премии и награжден орденами Знак Почета, Трудового Красного Знамени, Ленина.

За заслуги в области науки и техники и подготовки научных и инженерных кадров Президиум Верховного Совета РСФСР указом от 12 июня 1970 года присвоил ему почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР».

За выдающиеся заслуги в области высокоскоростной фотографии, за организацию и руководство научной работой в области оптических и оптико-физических измерений однократных быстропротекающих процессов Британский Совет Королевского фотографического общества, Институт физики Великобритании, Британский Национальный Комитет по высоко-скоростной фотографии в 1979 году присудили ему Международную премию имени Калемана.

За выдающиеся заслуги в развитии метрологии, создании и эффективном использовании новейших средств измерений в интересах народного хозяйства и обороны страны, подготовке научных кадров и в связи с семидесятилетием со дня рождения Президиум Верховного Совета СССР, Указом от 2 июня 1980 года присвоил Борису Михайловичу звание Героя Социалистического Труда.

Б.М.Степанов был известен как крупный ученый, обогативший науку выдающими научными трудами. Он имел 317 работ, опубликованных в открытой печати, и 172 изобретения. Научно-технический совет ВНИИОФИ неоднократно выдвигал его в члены-корреспонденты Академии наук СССР по отделению общей физики и астрономии.