Все же, несмотря на многочисленные розыгрыши и выходки, Вуд с пользой провел время в Германии. Он успел провести самостоятельные исследования по измерению температуры в вакуумных трубках и стал известен в ученых кругах.
Проработав два года в Германии, Вуд решил вернуться в Америку. Однако тут любознательному Роберту представилась возможность совершить путешествие по Сибири. Журналист и писатель Франк Виллард ехал в Россию собирать материал о Всероссийской выставке 1896 года и строительстве Транссибирской железной дороги. Лучшим спутником для себя он считал Вуда. Русский министр путей сообщения Хилков предоставил друзьям бесплатный проезд. Однако оба молодых человека обладали склонностью к авантюризму. Для графа Льва Толстого они везли в багаже его книги, изданные за рубежом и запрещенные в России. На русской границе приятели обвязались толстыми томами, а сверху надели пальто. Иностранцев не стали обыскивать, хотя у их соседей по поезду проверили багаж и даже карманы. Удачливые контрабандисты в Москве передали книги приятелю Вилларда, тогда еще малоизвестному Антону Павловичу Чехову, который и доставил их по назначению.
В том же 1896 году семья Вудов с двумя детьми вернулась в Америку. Роберт занял скромную должность преподавателя физики в Висконсинском университете и скоро приобрел огромную популярность своими оригинальными демонстрациями физических законов. Из подручных материалов он мастерил экраны для создания маленьких миражей, торнадо, заставлял деревянные шарики летать по кривой, а с помощью электромагнита и металлических шариков от велосипедного шарикоподшипника демонстрировал движение планет вокруг солнца.
Однако деятельность Вуда не ограничивалась этими эффектными лекционными демонстрациями. Вскоре он изобрел способ отогревания замерзших труб с помощью электричества, так называемое «электротаяние». Это позволило сэкономить миллионы на компенсацию потерь от пожаров и принесло университету премию в 200 тысяч долларов.
Шло время, и Вуда все сильнее стали привлекать проблемы спектроскопии. Выяснив, что учебные пособия по этой дисциплине отстали от уровня ее развития лет на десять, он решил написать новый учебник, а параллельно занялся исследованием дисперсии света в парах металлического натрия. Этой работе, конечно наряду с другими, он посвятил почти всю жизнь.
В 1901 году Вуду предложили возглавить кафедру экспериментальной физики в университете Дж. Гопкинса (Балтимор). Американская академия искусств и наук в Бостоне выделила ему премию