Вскоре после прибытия к семейству Келлогов присоединилась самка детеныша шимпанзе по имени Гуа, ей было 7,5 месяца. Дональду на тот момент исполнилось 10 месяцев. По условиям эксперимента к мальчику и обезьяне относились максимально одинаково: их одевали, купали, кормили и обучали идентичным образом. Келлог проводил ряд тестов, чтобы как можно чаще измерять развитие малышей. Девять месяцев подряд он поддерживал идентичные условия выращивания для Дональда и Гуа и использовал задания для сравнительного тестирования младенцев.
Как и следовало ожидать, Гуа росла быстрее Дональда и даже научилась некоторым формам поведения раньше мальчика. Гуа казалась более зависимой от человеческого взаимодействия и поддержки, чем Дональд. Хотя шимпанзе довольно быстро прогрессировала в усвоении обычного человеческого поведения, она не соответствовала всем ожиданиям Келлога по той причине, что не делала никаких попыток общаться с помощью человеческого языка: «Гуа, с которой обращались как с человеческим ребенком, вела себя как человеческое дитя, за исключением тех случаев, когда строение ее тела и мозга препятствовали ей».
Келлог сформулировал суть исследования как событие, объясняющее взаимодействие наследственности и окружающей среды. В ходе исследования были продемонстрированы пределы наследственности, которые абсолютно не зависели от окружающей среды. Как было сказано ранее, обезьянка никогда не отвечала ожиданиям Келлога относительно попыток заговорить, поскольку она никогда не была способна имитировать человеческие звуки.
Ну а что же мальчик? Того же самого нельзя было сказать о Дональде, поскольку он с удовольствием имитировал несколько вокализаций Гуа, включая просьбы о еде, а также звуки, которые издавала обезьянка, когда еда была в поле зрения или находилась совсем рядом. Гуа стала Дональду родной сестрой, младшей пушистой сестрой. Гуа в итоге научилась держать ложку в руках и немного понимать человеческую речь. Дональд же стал многое повторять за своей новой «родственницей». Он прыгал, пищал и кусался. Помимо этого, его словарный запас, как и запас Гуа, совершенно не пополнялся. К моменту окончания эксперимента он знал только три слова.
После девяти месяцев работы исследование закончилось весной 1932 года. Это было на четыре года и три месяца меньше его первоначального плана, задуманного на пять лет. Гуа осталась во Флориде, а Келлоги вернулись в Индиану. Сутью эксперимента был вопрос: каким человеком может стать шимпанзе, выращенная в человеческой среде? Выяснилось, что ответ на него дать невозможно.
Часть результатов эксперимента была представлена на ежегодном собрании Средне-Западной психологической ассоциации.