В 1653 году Роберт переехал в Оксфорд, где поступил в колледж Церкви Христовой. Он не только учился в колледже, но и исполнял обязанности церковного хориста. Поступление в Оксфорд стало важнейшим событием в жизни будущего всемирно известного ученого. Именно здесь он впервые познакомился с серьезной наукой и страстно увлекся ею. Уже в 1654 году он стал ассистентом молодого, но получившего известность химика и физика Роберта Бойля. Сотрудничество между двумя талантливыми молодыми людьми быстро превратилось в дружбу, которую они сохранили в течение всей жизни.

Вскоре Роберт Бойль познакомил своего помощника с деятельностью так называемого «Невидимого колледжа» – кружка ученых-естествоиспытателей. Многие из членов этого кружка впоследствии стали основателями Лондонского королевского общества. Гук принимал активное участие в деятельности «Невидимого колледжа» и даже исполнял в нем организаторские функции.

В 1662 году Роберт Гук получил степень магистра искусств. К этому времени молодой ученый уже сделал несколько значительных открытий и изобретений. Он опубликовал работу о движении жидкостей по капиллярам, сконструировал новый воздушный насос. С помощью этого насоса Гук открыл закон, согласно которому при постоянной температуре произведение давления на объем данной массы газа постоянно. Этот закон был опубликован в книге Бойля. Хотя Бойль указал истинного первооткрывателя закона, сейчас он известен под названием как закон «Бойля – Мариотта». Также считается, что примерно в это же время Гук изобрел часовой механизм с использованием пружины.

Изобретения и исследования Роберта Гука, деятельность в «Невидимом колледже» сделали его имя известным среди ученых Англии. Сразу же после получения научной степени Гуку было предложено место куратора экспериментов в основанном за два года до этого Лондонском королевском обществе. Но деятельность ученого не ограничивалась подготовкой и проведением экспериментов, особенно на первых порах. Дело в том, что Королевское общество еще не имело к тому времени четкой структуры. Среди многочисленных талантов Гука не последнее место занимали и организаторские способности. К 1663 году он написал устав Общества и был избран его членом. На протяжении почти всей своей дальнейшей жизни Роберт участвовал в руководстве работы Общества, определял приоритеты его деятельности, готовил программы исследований, планировал те или иные работы. В 1677 году он стал секретарем Общества.

В 1664 году Гук был приглашен на должность профессора Грешемовского колледжа[28], на территории которого он получил квартиру, где и прожил до конца своих дней.

А в 1665 году он был пожизненно утвержден в занимаемой должности куратора экспериментов Королевского общества. Такой чести ученый удостоился не случайно. Гук, безусловно, был самым выдающимся экспериментатором своего времени. В обязанности куратора входила регулярная еженедельная подготовка и демонстрация экспериментов, связанных с достижениями в самых различных областях естествознания. Неудивительно, что для такой работы просто изобретательности было недостаточно, были необходимы глубокие познания, позволяющие следить за появлением новых теорий, данных и открытий во всевозможных областях науки. Энциклопедическая образованность, талант изобретателя и редкое трудолюбие Гука на протяжении 35 лет позволяли ему прекрасно справляться с непростыми обязанностями. Для примера приведем цитату из «Истории Королевского общества»: «Гук произвел перед Обществом удивительное разнообразие экспериментов, например относительно действия вакуума, о силе артиллерийского пороха, о термическом расширении стекла. Между прочими вещами он показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму