W 1944 dołączył do zespołu Colemana Hawkinsa, w którym na fortepianie grał Thelonious Monk. Dzięki Hawkinsowi wziął udział w pierwszej trasie koncertowej „Jazz at the Philharmonic”, zorganizowanej przez Normana Granza, w której uczestniczyli także saksofonista Lester Young i trębacz Buck Clayton. Chociaż z Hawkinsem grał niedługo, jego współpraca z Monkiem trwała kilkadziesiąt lat. Wziął udział w kilku najwcześniejszych nagraniach pianisty oraz słynnych jam sessions w Minton’s Playhouse, które dały początek bebopowi. W 1946 grał w zespole perkusisty J.C. Hearda w nowojorskim klubie Café Society. W następnym roku zatrudnił go w swoim big-bandzie Dizzy Gillespie, żeby zastąpił Raya Browna, który zraził kolegów z zespołu romansem z Ellą Fitzgerald. Podczas koncertów wyjazdowych dzielił pokój z urodzonym na Kubie perkusjonistą Chano Pozo. Pomimo bariery językowej udało im się stworzyć wzorzec rytmiczny, który stał się fundamentem jazzu afrokubańskiego. Owe innowacje zostały zaprezentowane w przełomowej kompozycji Manteca Gillespie’ego, Pozo i Fullera, oraz następnych utworach m.in. takich jak Cubano Be Cubano Bop, Tin Tin Deo i Guarichi Guaro.