Robert-Jan Wille is universitair docent bij het Freudenthal Instituut. Voorheen was hij als docent verbonden aan de afdeling Politieke Geschiedenis bij het Departement Geschiedenis en Kunstgeschiedenis. Daarvoor werkte hij aan de Ludwig-Maximilians-Universität in München en aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij was scholar-in-residence aan het Deutsches Museum in München en Herzog-Ernst-Stipendiat in Gotha, de onderzoeksbibliotheek van de Universiteit Erfurt

De afgelopen tien jaar is Wille vooral bezig geweest met de geschiedenis van klimaatwetenschap en in het bijzonder de meteorologie tussen 1880 en 1970. Sinds 2019 houdt hij zich bezig met de geschiedenis van de atmosfeerfysica, waarvoor hij een veni-beurs van NWO kreeg. Centraal hierin staan de verschillende manieren waarop wetenschappers de eigen overheden hebben betrokken bij het leggen van een globale infrastructuur van meetstations en weerballonnen in de decennia voor de opkomst van weersatellieten. Voor het VENI-project onderzoekt hij hoe Duitsland een Europese grootmacht werd in de meteorologie en de atmosfeerfysica van de hogere luchtlagen, waarbij hij de verschillende politieke regimes onderzoekt: Keizerrijk, Weimarrepubliek en Nazi-Duitsland. Dit project is onderdeel van een grotere missie om wetenschapshistorici meer te betrekken in de culturele en politieke studie van de lucht als belangrijk domein. Onlangs kreeg hij van de Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen de Langerhuizen onderzoeksbate om dit onderzoek uit te breiden van vooroorlogse Duitse en Europese weerballonnen naar meteorologische raketten in de Tweede Wereldoorlog en de Koude Oorlog.

In 2015 promoveerde hij in Nijmegen op de wisselwerking tussen Nederlandse biologen en de staat tussen 1870 en 1914, in zowel Nederland als Indië. De focus lag op de bouw van staatslaboratoria voor evolutionaire ontwikkelingsbiologen als gevolg van nationale en koloniale lobbycampagnes, waarbij voor deze biologen Duitsland als rolmodel fungeerde. Op hun beurt creëerden Nederlandse biologen in dit proces blauwdrukken voor latere nationaal wetenschapsbeleid, voor wetenschappers in andere landen, maar ook voor andere wetenschappen. Van het proefschrift verscheen in 2010 een publieksversie bij Vantilt, Mannen van de Microscoop. De laboratoriumbiologie op veldtocht in Nederland en Indië, 1840-1910.

In beide onderzoeksprojecten (geschiedenis van de laboratoriumbiologie en de atmosfeerfysica) onderzoekt Wille de rol van veldwerk in het totstandkoming van allianties tussen nieuwe wetenschappelijke (sub)disciplines en overheidsdepartementen. Hij beweegt zich dan ook steeds tussen twee extremen: veldonderzoek op lokaal niveau en het ontstaan van de moderne technocratie op macroniveau.