Защитил докторскую диссертацию в Йельском университете (1955), работает в Стэнфордском университете.
Наиболее известен своими исследованиями пространственных репрезентаций: ментального вращения, иллюзий восприятия. Является изобретателем звуковой иллюзии — тона и лада Шепарда.
Интересовался также проблемой НЛО. В своём докладе сенатскому подкомитету по науке и астронавтике он заявил, что «проблема НЛО в большей степени относится к сфере компетенции психолога, нежели физика».