Menyadari ada peluang besar dalam konsep restoran itu, Kroc pun menawarkan diri menjadi agen waralaba restoran tersebut. Pada 1955, dia mendirikan McDonald's System Inc, yang kemudian dikenal sebagai Mcdonald's Coorporation di Des Plaines, Illinois.
Di sanalah, Kroc membuka waralaba McDonald's pertama, yang berlokasi di sebelah timur Sungai Mississippi. Enam tahun kemudian atau pada 1961, dia membeli hak eksklusif atas nama dan sistem operasi McDonald's.
Melansir Britannica, menyadari bahwa pewaralaba sangat penting bagi kesuksesan perusahaan, Kroc mengembangkan standar yang tepat tentang bagaimana setiap gerai McDonald's harus dijalankan, mulai dari persiapan makanan hingga pembersihan. Untuk memastikan operasi standar gerai, dia menciptakan sebuah program, yang kemudian dikenal sebagai Universitas Hamburger untuk melatih para pewaralaba.
Dia juga mengubah format restoran, menambahkan staf konter untuk menerima pesanan. Kemudian pada 1975, McDonald's di Arizona membuka jendela drive-through pertama.
Dia juga memperkenalkan tiga fitur yang akan menentukan mereknya dan pengakuan publik. Pertama, pada 1963, wajah publik perusahaan diperkenalkan, seorang badut bernama Ronald McDonald. Kemudian pada 1968, McDonald's menambahkan Big Mac ke menunya. Hamburger ikonik ini dilaporkan menjadi menu terlaris perusahaan setelah kentang goreng.
Selain itu, selama 1960-an, perusahaan menyempurnakan logonya, dan memulai debut desain M lengkung ganda yang terkenal, yang menjadi simbol abadi dan salah satu logo paling terkenal di dunia. Itu terinspirasi dari lengkungan kuning tinggi yang mendominasi atap restoran McDonald sebelumnya.
Perubahan ini membantu mendorong pertumbuhan McDonald's. Dalam waktu kurang dari 10 tahun setelah Kroc menjadi pemilik tunggal McDonald's, jumlah gerai McDonald's mencapai 1.000. Kemudian, saham perusahaan mulai diperdagangkan secara publik pada 1965.