Ruby Payne-Scott beschäftigte sich mit den Grundlagen der Radioastronomie, experimentierte mit neuen Antennen, führte Messungen durch und entwickelte Verfahren zur Auswertung der Daten. Sie beobachtete im Radiowellenbereich Strahlungsausbrüche auf der Sonne und war an den weltweit ersten Messungen mit einem Radiointerferometer beteiligt. Die Astronomen haben damit die aktiven Regionen auf der Sonne untersucht.

Während des Zweiten Weltkriegs führte Ruby Payne-Scott streng geheime Forschungsarbeiten an Radarsystemen durch. Trotz aller Verdienste musste auch sie erfahren, dass es Frauen in Wissenschaft und Technik damals unglaublich schwer gemacht wurde. So war es in Australien verheirateten Frauen verboten, für den öffentlichen Dienst zu arbeiten. Sie war daher gezwungen, im Jahr 1944 ihren Mann William Hall heimlich zu heiraten. Sie änderte auch ihren Namen nicht.

Erst sechs Jahre später, kurz vor der Geburt ihres ersten Kindes, flog die Tarnung auf. Sie musste die Forschungsagentur verlassen. So hat Ruby Payne-Scott nur etwa neun Jahre in der Radioastronomie gearbeitet – und dennoch bleibende Spuren hinterlassen. 1981 ist die erste Radioastronomin im Alter von fast 69 Jahren gestorben.