Así, en 1922, los McMath, junto con el juez Henry S. Hulbert, fundaron el Observatorio McMath-Hulbert en la localidad de Lake Angelus (Míchigan).
Este dispositivo es conocido como espectroheliocinematógrafo; y sirvió para tomar asombrosas secuencias de tormentas solares, mostrando el aspecto variable de la superficie del sol, registrando períodos que podían durar desde unos pocos segundos hasta varios días.
En 1933 recibió junto con su padre la Medalla John Price Wetherill del Instituto Franklin.
Robert McMath fue asesor de la Fundación Nacional para la Ciencia en sus años iniciales, presidiendo el consejo que recomendó la fundación de un observatorio nacional.
Robert McMath, junto con el eminente astrónomo Keith Pierce, instalaron un nuevo telescopio solar más grande en Kitt Peak, que se denominaría Telescopio Solar McMath-Pierce.