până în 1939 Spencer a devenit unul dintre cei mai importanți experți din lume în proiectarea tuburilor radar. Spencer a lucrat la Raytheon, un contractor pentru Departamentul Apărării al SUA, ca șef al diviziei de tuburi electrice. În timp ce lucra la Raytheon, Spencer a dezvoltat o modalitate mai eficientă de a produce magnetroni, crescând producția de la 100 la 2600 magnetroni pe zi. Cu reputația și expertiza, Spencer a reușit să ajute Raytheon a câștiga un contract cu guvernul pentru a dezvolta și produce luptă echipament radar pentru M. I. T. Radiații de Laborator., Acest lucru a avut o importanță uriașă pentru aliații celui de-al doilea război mondial și a devenit cel de-al doilea proiect prioritar al armatei în timpul celui de-al doilea război mondial, în spatele proiectului Manhattan. Pentru munca sa, a primit Premiul Distinguished Public Service Award de către Marina SUA.într-o zi, în timp ce construia magnetroni, Spencer stătea în fața unui radar activ când a observat că bara de bomboane pe care o avea în buzunar se topise. Spencer nu a fost primul care a observat acest fenomen, dar el a fost primul care a investigat-o., El a decis să experimenteze folosind alimente, inclusiv sâmburi de popcorn, care a devenit primul popcorn cu microunde din lume. Într-un alt experiment, un ou a fost plasat într-un ceainic de ceai, iar magnetronul a fost așezat direct deasupra acestuia. Rezultatul a fost oul care explodează în fața unuia dintre colegii săi, care se uita în fierbător pentru a observa. Spencer a creat apoi primul cuptor cu microunde adevărat prin atașarea unui generator de câmp electromagnetic de înaltă densitate la o cutie metalică închisă. Magnetronul emite microunde în cutia metalică blocând orice scăpare, permițând experimentarea controlată și sigură., Apoi a plasat diverse produse alimentare în cutie, observând efectele și monitorizând temperaturile.Raytheon a depus un brevet american pe 8 octombrie 1945, pentru un cuptor cu microunde, numit în cele din urmă Radarange. În 1947, primul cuptor cu microunde produs comercial a fost de aproximativ 6 metri înălțime, a cântărit aproximativ 750 lbs și a costat aproximativ 5.000 USD. În 1967, primul cuptor cu microunde relativ accesibil (495 USD) și de dimensiuni rezonabile (contra-top) a fost disponibil pentru vânzare.Spencer a devenit vicepreședinte Senior și membru Senior al Consiliului de Administrație al Raytheon., El a primit 300 de brevete în timpul carierei sale, iar o clădire de la Centrul de apărare antirachetă Raytheon din Woburn, Massachusetts, este numită în onoarea sa. Alte realizări și premii, în afară de Distins de Servicii Publice de Atribuire, inclusiv un membru al Institutului de Ingineri Radio, Părtășie în Academia Americană de Arte și Științe, și un Doctor Onorific de Știință de la Universitatea din Massachusetts, în ciuda faptului că nici o educație formală.pentru invenția sa, Spencer nu a primit redevențe, dar i s-a plătit o singură dată 2 dolari.,00 gratuitate de la Raytheon, aceeași plată simbolică pe care compania a făcut-o tuturor inventatorilor pe statul de plată la acel moment pentru brevetele companiei.