Yeni doğmuş ve doğumdan sonra annesinden ayrılmış bebek maymunlar kafeslerinin altına serilen yumuşak havluya karşı tıpkı insan bebeklerinin oyuncak ayılarına beslediği gibi bir sevgi besliyordu. Harlow, bu gözlemleri sonucunda bir takım deneyler yürütmeye karar verdi.
Deneyde iki çeşit “vekil anne” vardı. Biri tel ve metalden yapılma, soğuk, sert, metal tek bir göğse sahip, ancak bu tek göğsünden süt verebilen bir anne; diğeri ise süt vermeyen ama yumuşak peluştan yapılmış, “sıcak anne”. Yeni doğmuş maymunlar biyolojik annelerinden ayrılarak bu iki yapay annenin olduğu kafese konuldu. Literatürde kabul görmüş teorilere göre yavrular süt verebilen anneyi kendi anneleri gibi görmeliydi, ne de olsa anne-bebek bağı açlık-susuzluk dürtüsünden kaynaklanan bir ihtiyaçtan doğuyordu.
Başlangıçta yeni doğan maymunlar her iki vekil anneyle de ilgilenmeyerek çığlık çığlığa ve çaresizlik içinde gerçek annelerini aradılar. Ancak bir süre sonra acıktılar ve metalden yapılma, süt veren anneye sokularak karınlarını doyurdular. Ne var ki, süt veren “vekil anne” ile bağ kuramayacak kadar kısa sürdü bu yakınlık, çünkü uyumak için, ya da sadece kucağına oturmak için peluştan yapılma vekil anneye sokuldular.