i 1939 blev Spencer en af verdens førende eksperter inden for radarrørdesign. Spencer arbejdede hos Raytheon, en entreprenør for det amerikanske forsvarsministerium, som chef for Po .er tube-divisionen. Mens han arbejdede hos Raytheon, udviklede Spencer en mere effektiv måde at fremstille Magnetroner på, hvilket øgede produktionen fra 100 til 2600 Magnetroner pr. Med sit ry og ekspertise formåede Spencer at hjælpe Raytheon med at vinde en regeringskontrakt om at udvikle og producere kampradarudstyr til M. I. T. ‘ s Radiation Laboratory., Dette var af stor betydning for de allierede i Anden Verdenskrig og blev militærets næsthøjeste prioriterede projekt under Anden Verdenskrig, bag Manhattan-projektet. For sit arbejde blev han tildelt Distinguished Public Service A .ard af den amerikanske flåde.en dag, mens han byggede Magnetroner, stod Spencer foran et aktivt radarsæt, da han bemærkede, at candy bar, han havde i lommen, var smeltet. Spencer var ikke den første til at bemærke dette fænomen, men han var den første til at undersøge det., Han besluttede at eksperimentere med at bruge mad, herunder popcornkerner, som blev verdens første mikrobølgede popcorn. I et andet eksperiment blev et æg anbragt i en tekedel, og magnetronen blev placeret direkte over den. Resultatet var, at ægget eksploderede over for en af hans kolleger, der kiggede i kedlen for at observere. Spencer skabte derefter den første ægte mikrobølgeovn ved at fastgøre en elektromagnetisk feltgenerator med høj densitet til en lukket metalkasse. Magnetronen udsendte mikrobølger i metalboksen blokerer enhver flugt, giver mulighed for kontrolleret og sikker eksperimentering., Derefter lagde han forskellige fødevarer i kassen, mens han observerede effekter og overvågede temperaturer.Raytheon indgav et amerikansk patent den 8. oktober 1945 for en mikrobølgeovn, der til sidst hedder Radarange. I 1947 var den første kommercielt producerede mikrobølgeovn omkring 6 meter høj, vejede omkring 750 lbs og kostede omkring $5,000 USD. I 1967 den første relativt overkommelige ($495) og rimelig størrelse (counter-top) mikrobølgeovn var til salg.Spencer blev Senior Vice President og Senior medlem af bestyrelsen i Raytheon., Han modtog 300 patenter i løbet af sin karriere, og en bygning på Raytheon Missile Defense Center i Massoburn, Massachusetts, er opkaldt til hans ære. Andre resultater og priser, udover den Fremtrædende Offentlige Service Award, der er inkluderet et medlemsskab af Institute of Radio Engineers, Fællesskab i American Academy of Arts and Sciences, og Æresdoktor of Science fra University of Massachusetts, til trods for at ingen formel uddannelse.

for sin opfindelse modtog Spencer ingen royalties, men han blev betalt en engangs $2.,00 drikkepenge fra Raytheon, det samme token betaling selskabet foretaget til alle opfindere på sin lønningsliste på det tidspunkt for virksomhedens patenter.