Живя в своем поместье, Бойль написал несколько эссе, посвященных вопросам морали. Считают, что прочтение одного из них побудило Джонатана Свифта написать свое знаменитое «Путешествие Гулливера».
В 1656 году Роберт Бойль переезжает в Оксфорд. Здесь он входит в круг ученых, проповедовавших и поддерживавших новые идеи в науке. Занимать такую позицию было не только не принято, но и опасно, поэтому ученым приходилось скрывать свою деятельность, особенно от реакционных служителей церкви. Для обсуждения новых идей, открытий и научных наблюдений группа ученых, и в их числе Роберт Бойль, собиралась в доме одного врача. Сложившийся таким образом кружок стал именоваться «невидимой коллегией». Спустя несколько лет члены «невидимой коллегии» собрались в Лондоне. И 28 ноября 1660 года они составили памятную записку об учреждении коллегии для развития физико-математических экспериментальных наук. 
Заявив о себе открыто, они стали собираться на еженедельные заседания для обсуждения научных вопросов. Заседания проходили в Лондоне и Оксфорде, и Бойль постоянно курсировал между этими двумя городами, принимая в работе коллегии самое активное участие. Вскоре научное сообщество получило столь широкую известность, что король Карл II указом от 15 июля 1662 года дал ему название Королевского общества и утвердил ряд привилегий, которые еще более расширил другим указом от 14 апреля 1663 года.Работая в Оксфорде, где Бойль построил новую лабораторию, он пригласил для совместной работы в качестве помощника Роберта Гука. Бойль и Гук составили превосходный рабочий «дуэт», о чем сам Бойль не раз говорил как о необыкновенной удаче. Они работали над усовершенствованием конструкции воздушного насоса, изобретенного Отто Герике, что помогло Бойлю провести ряд физико-химических экспериментов, касающихся упругости воздуха. В них ученый сумел продемонстрировать целую серию физических закономерностей, описав их в книге, вышедшей в 1660 году.
