vuoteen 1939 mennessä Spenceristä tuli yksi maailman johtavista tutkaputkisuunnittelun asiantuntijoista. Spencer työskenteli Raytheonissa, Yhdysvaltain puolustusministeriön urakoitsijana, voimaputkidivisioonan päällikkönä. Työskennellessään Raytheon, Spencer kehitetty tehokkaampi tapa valmistaa magnetronit, lisätä tuotantoa 100 2600 magnetronit per päivä. Hänen mainetta ja asiantuntemusta, Spencer onnistui auttamaan Raytheon voittaa hallituksen sopimus kehittää ja tuottaa torjumiseksi tutka laitteet M. I. T. on Radiation Laboratory., Tämä oli valtavan tärkeää toisen maailmansodan liittolaisille ja siitä tuli armeijan toiseksi tärkein projekti toisen maailmansodan aikana, Manhattan-projektin takana. Työstään hän sai Yhdysvaltain laivaston Distinguished Public Service Award-palkinnon.

eräänä päivänä magnetroneja rakentaessaan Spencer seisoi aktiivisen tutkasarjan edessä, kun hän huomasi taskussaan olleen karkkipatukan sulaneen. Spencer ei huomannut ilmiötä ensimmäisenä, mutta tutki sitä ensimmäisenä., Hän päätti kokeilla käyttää ruokaa, kuten popcorn ytimiä, josta tuli maailman ensimmäinen mikroon popcorn. Toisessa kokeessa kananmuna laitettiin teekattilaan, ja magnetroni asetettiin suoraan sen yläpuolelle. Lopputuloksena kananmuna räjähti erään työkaverinsa kasvoille, joka katseli kattilasta tarkkailtavaksi. Spencer loi sitten ensimmäisen todellisen mikroaaltouunin kiinnittämällä tiheän sähkömagneettisen kentän generaattorin suljettuun metallilaatikkoon. Magnetroni pääsee mikroaaltouuni osaksi metallinen laatikko estää mitään paeta, mikä mahdollistaa hallitun ja turvallisen kokeilun., Sitten hän asetti eri elintarvikkeita ruutuun, kun tarkkailemalla vaikutuksia ja lämpötilojen seurantaan.

Raytheon haki 8.lokakuuta 1945 yhdysvaltalaispatentin mikroaaltouunista, joka lopulta nimettiin Radarangeksi. Vuonna 1947 ensimmäinen kaupallisesti tuotettu mikroaaltouuni oli noin 6 jalkaa pitkä, painoi noin 750 kiloa ja maksoi noin 5 000 dollaria. Vuonna 1967 ensimmäinen suhteellisen edullinen ($495) ja kohtuullisen kokoinen (counter-top) mikroaaltouuni uuni oli myynnissä.

Spenceristä tuli Raytheonin hallituksen varatoimitusjohtaja ja vanhempi jäsen., Hän sai uransa aikana 300 patenttia, ja hänen kunniakseen on nimetty rakennus Raytheon Missile Defense Centerissä Woburnissa Massachusettsissa. Muita saavutuksia ja palkintoja, lisäksi Erottaa Julkisen Palvelun Palkinto, mukana jäsenyys Institute of Radio Engineers, Apurahan vuonna American Academy of Arts and Sciences, ja Kunniatohtorin arvon Tohtorin alkaen University of Massachusetts, vaikka niillä ei ole muodollista koulutusta.

keksinnöstään Spencer ei saanut rojalteja, mutta hänelle maksettiin Kertamaksu 2 dollaria.,00 palkkio alkaen Raytheon, samoin maksu yhtiö teki kaikki keksijät sen palkkalistoilla tuolloin yhtiön patentteja.