Amerikai fizikus
1939-ben a princetoni egyetemen B. Sc. fokozatot és 1941-ben a rochesteri egyetemen Ph. D. fokozatot szerzett. 1941-ben kezdte kutatásait az Massachusetts Institute of Technology (MIT) sugárzási laboratóriumában. 1946-ban a Princetoni Egyetem oktatója lett, és 1975-ben kinevezték Albert Einstein természettudományi professzorrá. Mikrohullámú áramkörökre alapozott eszközöket és radarrendszereket talált fel, köztük az egyimpulzusú és a koherens impulzusú radart. 1944-ben egy mikrohullámú radiométert fejlesztett ki. A következő tíz évben nagy figyelmet fordított a mikrohullámú spektroszkópiára, kiterjedt vizsgálatokat végzett az alapvető sugárzási folyamatokkal kapcsolatban. Eredményei vezették el ahhoz az elmélethez, amelyet gyakran a koherens sugárzás kibocsátása első kvantumelméleti leírásának tekintenek. Az 1960-as években a gravitáció foglalkoztatta, kísérletileg ellenőrizte az ekvivalenciaelvet. Ilyen célú, nagy pontosságú kísérleteket először Eötvös Loránd végzett. Dicke az Eötvös-féle kísérlet pontosságát ezerszeresére növelte. Dicke és Brans olyan gravitációelméletet dolgozott ki, amelyben az univerzum tágulásának eredményeként a gravitációs állandó valójában nem állandó.