Estudió en la École polytechnique, poco tiempo después entró en el Cuerpo de des Poudres (una agencia antigua del gobierno francés involucrada en la investigación básica y aplicada).
Después fue adscrito al Commissariat à l'énergie atomique (Comisariado de la Energía Atómica) en 1959.
En 1977, Robert Aymar, fue nombrado Jefe del proyecto Tore Supra, que se construyó en Cadarache (Francia).
Robert Aymar, ha sido miembro de numerosos consejos y comités a nivel nacional e internacional, por ejemplo, el Instituto Laue-Langevin (ILL), el European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), y el Joint European Torus (JET).
Presidió el comité científico internacional que evaluó el Gran colisionador de hadrones del CERN (LHC) y recomendó su aprobación en 1996.