Singer ging in Brooklyn zur Schule und studierte Chemie und im Nebenfach Biologie am Swarthmore College mit dem Bachelor-Abschluss 1952. 1957 wurde sie bei Joseph S. Fruton an der Yale University in Biochemie promoviert. Zunächst befasste sie sich mit Proteinen, dann auf Rat von Fruton mit Nukleinsäuren. Ab 1956 war sie im Biochemie-Labor von Leon Heppel am National Institute of Arthritis, Metabolism, and Digestive Diseases der National Institutes of Health (NIH) in Washington, D.C., einem der wenigen Orte in den USA, an dem sie damals an Nukleinsäuren forschen konnte. Sie erzeugte synthetische RNA, die in den Experimenten des späteren Nobelpreisträgers Marshall Nirenberg zum genetischen Code benutzt wurde (Poly-U-Experiment). Sie wurde Senior Researcher am NIH und blieb dort bis 1979. Danach war sie am National Cancer Institute, wo sie das Biochemie-Labor leitete.1988 bis 2002 war sie Präsidentin der Carnegie Institution in Washington, D.C.
Ab Anfang der 1970er Jahre war sie in ethischen Diskussionen um die Gentechnik (Rekombinante DNA) involviert. 1973 wurde das auf der Gordon Conference on Nucleic Acids, die sie mit leitete, diskutiert, und sie war auch maßgeblich beteiligt, als nach der Asilomar Conference on Recombinant DNA 1975 Richtlinien erlassen wurden.
Neben ihrer Beteiligung an den Pionierarbeiten zur Entzifferung des genetischen Codes war sie in den 1980er Jahren an der Entdeckung beteiligt, dass die Long Interspersed Nuclear Elements (LINEs) im Säugetiergenom Transposons sind.
Georgina Ferry: Maxine Singer obituary: biologist who shaped genetic engineering and fought discrimination. In: Nature. Band 632, 2024, S. 252, doi:10.1038/d41586-024-02532-0.
Susanne Garvey: Maxine Singer: A laser-sharp intellect with a passion for science. In: PNAS. Band 121, Nr. 39, 2024, e2416000121, doi:10.1073/pnas.2416000121.
Allan Spradling und Marnie E. Halpern: Maxine F. Singer (1931–2024). Prominent biochemist and science advocate. In: Science. Band 385, Nr. 6714, 2024, S. 1169, doi:10.1126/science.ads4179.
