Roberts đậu bằng cử nhân năm 1941 và bằng tiến sĩ năm 1944, đều ở Đại học California tại Los Angeles. Ông đã đảm nhiệm nhiều chức vụ ở Học viện Công nghệ California, trong đó có chức trưởng phân ban Hóa học và Công trình Hóa học từ năm 1963 tới 1968, khoa trưởng Phân khoa từ năm 1980 tới 1983 và giáo sư danh dự (emeritus) Hóa học. Ông được coi là người đã đưa một nữ sinh viên tốt nghiệp đầu tiên vào phân khoa hóa học của Học viện Công nghệ California khi ông chuyển từ Học viện Công nghệ Massachusetts sang.