Rayleigh zriadila laboratórium v jeho dome statku Terling, kde bol, aby sa mnoho z jeho objavov. Napísal štandardné práce Teória Sound (1877-1878).
Pôsobil ako profesor experimentálnej fyziky v Cambridge od 1879 do 1884. On pomohol robiť Cavendish laboratória v Cambridge svetoznámy výskumné centrum a vyvinuli laboratórne kurzy v tepla, elektriny a magnetizmu, vlastnosti hmoty, optiky a akustiky.
Jednou z jeho najdôležitejších úspechov počas jeho času ako Cavendish profesor bol presný nové určenie elektrických jednotiek bolo ohm sa ampér, a volt. Ohm je jednotka používaná na meranie odporu k priechodu elektrického prúdu. Medzinárodný štandard pre ohm bol prijatý v roku 1893. An ampér je jednotka používaná na meranie rýchlosti toku elektrického prúdu. Je to jeden zo siedmich základných jednotiek v metrickom systéme. Volt je jednotka elektrického merania, ktorá meria schopnosť elektrického poľa dať energiu do elektrických nábojov.
V roku 1884, on odstúpil jeho kreslo v Cambridge, vrátiť sa do výskumu na jeho domácej laboratóriu. On pokračoval a vyhľadajte si širokú škálu tém, vrátane svetla a zvuku žiarením, termodynamika, elektromagnetizmus a mechaniky. Zastával pozíciu ako profesor prírodnej filozofie na kráľovskej inštitúcie od roku 1887 do roku 1905.
Rayleigh zistil, že dusík z atmosféry mal trochu vyššiu hustotu ako umelo vyrobeného dusíka. Hádal, rovnako ako Ramsay, že tento rozdiel poukázala na prítomnosť neznámej plynu v atmosfére. Ramsay experimentoval v roku 1894, a našiel neznámu plyn. Ramsay menoval argónu, z gréckeho slova, ktoré znamená inertný. Inertné plyny nie sú ľahko reagovať s ďalšími prvkami.
V roku 1904, Rayleigh dostal Nobelovu cenu za fyziku a Ramsay dostal Nobelovu cenu za chémiu za ich prácu na plynoch a objav argónu. On dostal Rumford medailu v roku 1920. 
[1] [2]