Rayleigh setja upp rannsóknarstofu í búi heima á Terling, þar sem hann var að gera margar uppgötvanir sínar. Hann skrifaði hefðbundnar The Theory of Sound (1877-1878).
Hann starfaði sem prófessor í tilraunaeðlisfræði í Cambridge frá 1879 til 1884. Hann hjálpaði gera Cavendish Laboratory í Cambridge a veröld-frægur rannsóknarstofnun og þróuðum námskeið rannsóknarstofu í hita, rafmagn og segulmagn, ástand efnis og ljósfræði og hljóðvistar.
Eitt af mikilvægustu afrek hans á sínum tíma sem Cavendish prófessor var nákvæm redetermination á rafmagns- einingar sem óm, sem Amper og Volt. The óm er eining notuð til að mæla viðnám í yfirferð rafstraum. Alþjóðlegur staðall fyrir óm var samþykkt árið 1893. An Amper er eining notuð til að mæla hraða flæði rafstraum. Það er eitt af sjö grunneiningum í metrakerfinu. The volta er mælieining rafmagns mælingar sem mælir getu rafsviði að gefa orku til rafmagns gjöld.
Árið 1884, sagði hann stólnum á Cambridge til að fara aftur til rannsókna á rannsóknarstofu heimili hans. Hann hélt áfram að rannsaka fjölbreytt úrval af efni þar á meðal ljós og hljóð geislun, varmafræði, rafsegulfræði og búnað. Hann hélt stöðu prófessors við náttúrulega heimspeki á Royal Institution frá 1887 til 1905.
Rayleigh uppgötvaði að köfnunarefni úr andrúmsloftinu haft nokkuð meiri þéttleika en tilbúnar framleitt köfnunarefni. Hann gat, sem gerði Ramsay, að þessi munur benti nærveru óþekktum gas í andrúmsloftinu. Ramsay tilraun árið 1894, og fann óþekkt gas. Ramsay heitir gas argon, af gríska orðinu sem þýðir óvirkt. Óvirkar lofttegundir ekki auðveldlega bregðast með öðrum þáttum.
Árið 1904, Rayleigh fékk Nóbelsverðlaun í eðlisfræði og Ramsay fékk Nóbelsverðlaun í efnafræði fyrir vinnu sína á gasi og uppgötvun argon. Hann fékk Rumford Medal árið 1920. 
[1] [2]