Adquirió una amplia formación en la Universidad de Glasgow y en la de Edimburgo (Latín, Griego, Retórica, Metafísica y Matemáticas).
En aquella época en la que comenzaban a implantarse las máquinas de vapor, eran frecuentes los accidentes causados por la explosión de la caldera de vapor o de los cilindros. Robert, preocupado por este hecho, ideó un motor más seguro que su hermano James desarrolló mecánicamente.
En 1824 fue nombrado párroco de Galston, donde continuó desarrollando otros instrumentos científicos relacionados con el motor de aire caliente, que patentó bajo su nombre y el de su hermano. Por estos trabajos en 1840 la Universidad de St. Andrew le concedió el grado de Doctor honoris causa.