En 1922 Timoshenko emigró a los Estados Unidos dondé trabajó para la compañía eléctrica Westinghouse de 1923 a 1927, después de lo cual pasaría a ser profesor de la Universidad de Míchigan, donde diseñó los primeros programas de estudios de la carrera de Ingeniería Mecánica. Sus libros de texto fueron publicados en 36 idiomas distintos. Sus primeros trabajos y libros de texto fueron escritos en ruso; hacia sus últimos años, escribiría preferentemente en inglés.
De 1936 en adelante fue profesor de la Universidad de Stanford. En 1964 emigró a Wuppertal en Alemania Occidental.
En 1957 la ASME estableció una medalla nombrada "Stephen Timoshenko" siendo él mismo la primera persona en recibirla. La medalla Timoshenko le aupó como una autoridad reconocida mundialmente en el ámbito de la Ingeniería Mecánica y conmemoró sus contribuciones como autor y maestro. La Medalla Timoshenko es entregada anualmente por contribuciones distinguidas en la mecánica aplicada.
Además de sus libros de texto, Timoshenko escribió otros dos libros: La enseñanza de la ingeniería en Rusia y Cómo yo lo recuerdo, este último una autobiografía publicada en ruso en 1963 y traducida al inglés en 1968. Falleció en 1972 y sus restos reposan en Palo Alto, California.
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