Ved 1939 Spencer ble en av verdens ledende eksperter på radar rør design. Spencer jobbet på Raytheon, en entreprenør for det AMERIKANSKE Department of Defense, som sjef for power tube divisjon. Mens du arbeider på Raytheon, Spencer utviklet en mer effektiv måte å produsere magnetrons, økende produksjon fra 100 til 2600 magnetrons per dag. Med sitt omdømme og kompetanse, Spencer klarte å hjelpe Raytheon vinne en offentlig kontrakt for å utvikle og produsere bekjempe radar utstyr for M. I. T. ‘ s Radiation Laboratory., Dette var av stor betydning for de Allierte av andre Verdenskrig og ble den militære nest høyeste prioritet prosjekt under andre Verdenskrig, bak Manhattan-Prosjektet. For sitt arbeid, ble han tildelt den Høythengende Public Service Award av den AMERIKANSKE Marinen.

En dag mens bygningen magnetrons, Spencer sto foran en aktiv radar satt da han la merke til i candy bar han hadde i lommen hadde smeltet. Spencer var ikke den første til å legge merke til dette fenomenet, men han var den første til å undersøke det., Han bestemte seg for å eksperimentere med mat, inkludert popcorn kjerner, som ble verdens første microwaved popcorn. I et annet eksperiment, et egg ble plassert i en vannkoker, og magnetron var plassert rett over det. Resultatet ble egget eksploderer i ansiktet av en av hans medarbeidere, som var ute i kjele til å observere. Spencer deretter opprettet den første ekte, mikrobølgeovn ved å feste en high-density elektromagnetiske felt generator for å et lukket metall boks. Den magnetron slippes ut mikrobølgeovn i metall boks blokkere noen rømme, og tillater en kontrollert og sikker eksperimentering., Han så plassert ulike matvarer i boksen, mens observere virkninger og overvåking av temperaturer.

Raytheon arkivert et AMERIKANSK patent på oktober 8, 1945, for en mikrobølgeovn matlaging komfyr, til slutt heter det Radarange. I 1947 ble den første kommersielt produserte mikrobølgeovn var ca 6 meter høy, veide ca 750 kg, og koster ca $5000 USD. I 1967 første relativt billig ($495) og rimelig størrelse (counter-top) mikrobølgeovn var tilgjengelig for salg.

Spencer ble Senior Vice President og et Ledende Medlem av Styret i Raytheon., Han fikk 300 patenter i løpet av sin karriere, og en bygning på Raytheon Missile Defense Center i Woburn, Massachusetts, er navngitt i hans ære. Andre utmerkelser og priser, i tillegg til Fremragende Public Service Award, inkludert et medlem av Institute of Radio Ingeniører, Trossamfunn i American Academy of Arts and Sciences, og en Æres-Doctor of Science fra University of Massachusetts, til tross for at ingen formell utdanning.

For sin oppfinnelse, Spencer fikk ingen royalties, men han var betalte en engangsavgift på $2.,00 drikkepenger fra Raytheon, samme token betaling selskapet laget for alle oppfinnere på sin lønn på den tiden for selskapet patenter.