Propuso, de forma independiente, un proyecto para desarrollar un sistema hipertexto en el CERN. Se asoció con Tim Berners-Lee para llevar a la práctica el plan del web. Reescribió la propuesta del proyecto, gestionó su financiación, buscó programadores, colaboró con Berners-Lee en la documentación y el montaje de la primera conferencia del WWW.
El primer proyecto que Berners-Lee y Cailliau llevaron a cabo fue poner la guía telefónica del CERN en el sitio web.