Rayleigh zřídila laboratoř v jeho domě statku Terling, kde byl, aby se mnoho z jeho objevů. Napsal standardní práce Teorie Sound (1877-1878).
Působil jako profesor experimentální fyziky v Cambridge od 1879 do 1884. On pomohl dělat Cavendish laboratoře v Cambridge světoznámý výzkumné centrum a vyvinuty laboratorní kurzy v tepla, elektřiny a magnetismu, vlastnosti hmoty, optiky a akustiky.
Jednou z jeho nejdůležitějších úspěchů během jeho času jako Cavendish profesor byl přesný nové určení elektrických jednotek bylo ohm se ampér, a volt. Ohm je jednotka používaná k měření odporu k průchodu elektrického proudu. Mezinárodní standard pro ohm byl přijat v roce 1893. An ampér je jednotka používaná k měření rychlosti toku elektrického proudu. Je to jeden ze sedmi základních jednotek v metrickém systému. Volt je jednotka elektrického měření, která měří schopnost elektrického pole dát energii do elektrických nábojů.
V roce 1884, on odstoupil jeho křeslo v Cambridge, vrátit se do výzkumu na jeho domácí laboratoři. On pokračoval a vyhledejte si širokou škálu témat, včetně světla a zvuku zářením, termodynamika, elektromagnetismus a mechaniky. Zastával pozici jako profesor přírodní filozofie na královské instituce od roku 1887 do roku 1905.
Rayleigh zjistil, že dusík z atmosféry měl poněkud vyšší hustotu než uměle vyrobeného dusíku. Hádal, stejně jako Ramsay, že tento rozdíl poukázala na přítomnost neznámé plynu v atmosféře. Ramsay experimentoval v roce 1894, a našel neznámou plyn. Ramsay jmenoval argonu, z řeckého slova, které znamená inertní. Inertní plyny nejsou snadno reagovat s dalšími prvky.
V roce 1904, Rayleigh obdržel Nobelovu cenu za fyziku a Ramsay obdržel Nobelovu cenu za chemii za jejich práci na plynech a objev argonu. On dostal Rumford medaili v roce 1920. 
[1] [2]