Sie experimentierte mit neuartigen Antennen und entwickelte Verfahren zur Auswertung der Daten. Ruby Payne-Scott beobachtete vor allem Strahlungsausbrüche auf der Sonne.

Gemeinsam mit zwei Kollegen veröffentlichte sie 1946 einen Artikel in der Fachzeitschrift Nature, der den Zusammenhang von Sonnenflecken und erhöhter Radiostrahlung nachwies. Während des Zweiten Weltkriegs hatte Ruby Payne-Scott zudem streng geheime Forschungsarbeiten an Radarsystemen durchgeführt.

Trotz aller Verdienste musste auch sie erfahren, dass Frauen in Wissenschaft und Technik viele Steine in den Weg gelegt werden. In Australien war es verheirateten Frauen verboten, für den öffentlichen Dienst zu arbeiten. Daher heiratete sie ihren Mann William Hall heimlich und änderte auch ihren Namen nicht. Erst kurz vor der Geburt ihres ersten Kindes hat sie die Forschungsagentur verlassen.

So arbeitete Ruby Payne-Scott nur etwa neun Jahre in der Radioastronomie. 1981 starb sie im Alter von 68 Jahren. Vor vier Jahren erwies ihr die New York Times die Ehre und veröffentlichte in der Rubrik „Nicht mehr übersehen“ einen hymnischen Nachruf auf die erste Radioastronomin.