Compartido con Paul Christian Lauterbur Después de su doctorado, Mansfield fue invitado a una investigación postdoctoral con Charlie Slichter en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign ,[2] donde llevó a cabo un estudio de RMN de metales dopados.
En 1964 regresó a Inglaterra para ocupar un puesto como profesor en la Universidad de Nottingham, donde pudo continuar sus estudios en RMN de pulsos múltiples.
Fue nombrado sucesivamente profesor titular en 1968 y lector en 1970.
No fue hasta la década de 1970 con los desarrollos de Paul Lauterbur y Mansfield que la RMN se pudo utilizar para producir imágenes del cuerpo.
En 1979 Mansfield fue nombrado profesor del Departamento de Física hasta su jubilación en 1994.