En 1963 se trasladó a la Universidad de Maryland, College Park como un profesor asociado y allí consiguió el puesto de profesor en 1966.
Ha contribuido al temprano entendiendo de la cosmología donde fue un pionero en detectar el problema del horizonte, la función de topología en relatividad general, gravedad cuántica, y relatividad numérica.
En las áreas de cosmología y topología, estudió el universo mixmaster, que inventó como intento para mejor la comprensión sobre la dinámica del universo temprano, y desarrolló una solución a la ecuación de campo del Einstein que se conoce como espacio de Misner.
Junto con Richard Arnowitt y Stanley Deser, publicó una formulación hamiltoniana de la ecuación de Einstein que rompía la unificación del espacio-tiempo separando espacio y tiempo.
Este conjunto de ecuaciones, conocidos como el formalismo ADM, juega una función en algunos intentos de unificar mecánica cuántica con la relatividad general.