1939-re Spencer a világ egyik vezető szakértője lett a radarcső tervezésében. Spencer a Raytheonban dolgozott, az Amerikai Védelmi Minisztérium kivitelezőjeként, mint a Power tube division vezetője. A Raytheonban végzett munka során Spencer hatékonyabb módszert fejlesztett ki a magnetronok gyártására, növelve a termelést napi 100-ról 2600 magnetronra. Spencer jó hírnevével és szakértelmével segített Raytheonnak megnyerni egy kormányzati szerződést az M. I. T. sugárzási Laboratóriumának harci radarkészülékeinek kifejlesztésére és gyártására., Ez nagy jelentőséggel bírt a második világháború szövetségesei számára, és a második világháború alatt a hadsereg második legfontosabb projektje lett, a Manhattan projekt mögött. Munkájáért az amerikai haditengerészet kitüntetett Közszolgálati díjat kapott.

egy nap magnetronok építése közben Spencer egy aktív radarkészlet előtt állt, amikor észrevette, hogy a zsebében lévő cukorka megolvadt. Spencer nem volt az első, aki észrevette ezt a jelenséget, de ő volt az első, aki megvizsgálta., Úgy döntött, hogy kísérletezik az élelmiszerekkel, beleértve a pattogatott kukoricamagokat is, amely a világ első mikrohullámú pattogatott kukoricájává vált. Egy másik kísérletben egy tojást helyeztek egy teáskannába, a magnetront pedig közvetlenül felette helyezték el. Az eredmény az volt, hogy a tojás felrobbant az egyik munkatársával szemben, aki a vízforralóban nézett, hogy megfigyelje. Spencer ezután létrehozta az első igazi mikrohullámú sütőt, nagy sűrűségű elektromágneses mező generátort csatolva egy zárt fémdobozhoz. A magnetron mikrohullámokat bocsátott ki a fémdobozba, megakadályozva a menekülést, lehetővé téve az ellenőrzött és biztonságos kísérletezést., Ezután különböző élelmiszer-tárgyakat helyezett a dobozba, miközben megfigyelte a hatásokat és megfigyelte a hőmérsékletet.

Raytheon 1945.október 8-án nyújtott be amerikai szabadalmat egy mikrohullámú sütőhöz, amelyet végül Radarange-nak neveztek el. 1947 – ben, az első kereskedelmi forgalomban gyártott mikrohullámú sütő volt, körülbelül 6 láb magas, súlya körülbelül 750 font, költsége mintegy $5,000 USD. 1967-ben az első viszonylag megfizethető ($495) és viszonylag méretű (counter-top) mikrohullámú sütő volt kapható.

Spencer lett a Raytheon vezető alelnöke és igazgatósági tagja., Karrierje során 300 szabadalmat kapott, a Massachusetts-i Woburn-I Raytheon rakétavédelmi Központ épületét pedig tiszteletére nevezték el. Egyéb eredmények és díjak, amellett, hogy a kiváló Közszolgálati díjat, benne tagság az Institute of Radio Engineers, Fellowship az American Academy of Arts and Sciences, és tiszteletbeli doktora a University of Massachusetts, annak ellenére, hogy nincs formális oktatás.

találmányáért Spencer nem kapott jogdíjat, de egyszeri 2 dollárt fizettek neki.,00 hálapénz a Raytheon-tól, ugyanaz a fizetés, amelyet a vállalat az összes feltalálónak fizetett akkoriban a vállalati szabadalmakért.