Graduat al Massachusetts Institute of Technology (1959), es doctorà a la Universitat de Harvard el 1965 amb una tesi sobre el trencament de simetria en el model estàndard, aportació de gran influència en física de partícules. Posteriorment féu recerca a l’Imperial College de Londres, a la Universitat de Rochester (Nova York) i, des del 1967, a la Universitat de Brown. El 1964, amb Carl Richard Hagen i Thomas Kibble, fou l’autor d’una sèrie d’articles en els quals fonamentava la predicció d’una nova partícula, posteriorment anomenada bosó de Higgs. Fou predita també de manera independent per Peter Higgs i François Englert, als quals valgué el premi Nobel de física el 2013. Guralnik féu també aportacions en aplicacions per ordinador sobre cromatografia quàntica. El 2010 rebé el premi Sakurai de física teòrica de partícules de la Societat Americana de Física.