найдено було зручним замінити діоптр астрономічних інструментів трубами, він запропонував поміщати в окуляр нитяну сітку. Взагалі Гук зробив чимало удосконалень в конструкції телескопів діоптричних і катоптричні; стекла він шліфував сам і багато займався спостереженнями; між іншим, він звернув увагу на плями на поверхні Юпітера і Марса і по руху їх визначив, одночасно з Джованні Кассіні, швидкості обертань цих планет навколо осей.
У 1684 винайшов першу в світі систему оптичного телеграфу.
Винайшов безліч різних механізмів, зокрема для побудови різних геометричних кривих (еліпсів, парабол). Запропонував прототип теплових машин.
Крім того, він винайшов оптичний телеграф, термометр-минима, вдосконалений барометр, гігрометр, анемометр, реєструючий дощомір; робив спостереження з метою визначити вплив обертання Землі на падіння тіл і займався багатьма фізичними питаннями, наприклад, про впливи волосяною, зчеплення, про зважування повітря, про питому вагу льоду, винайшов особливий ареометр для визначення ступеня прісності річкової води (water-poise). У 1666 Гук представив Королівському суспільству модель винайдених їм гвинтових зубчастих коліс, описаних ним згодом в «Lectiones Cutlerianae» (1674). Ці гвинтові колеса відомі тепер під ім'ям Вайтових коліс. Кардановий зчленування, що служить для підвісу ламп і компасних коробок на судах, Гук застосував для передачі обертань між двома валами, пересічними під довільним кутом.
Встановивши сталість температур замерзання і кипіння води, разом з Гюйгенсом, близько 1660 запропонував ці точки в якості реперних для шкали термометра.