Maria Goeppert Mayer 1946-tól 1960-ig állt kapcsolatban Argonne-val. Egyike annak a két nőnek, akik fizikai Nobel-díjat kaptak (a másik Marie Curie, 1903-ban). Németországban született, Maria Goeppert részt vett a Gottingeni Egyetem. Kezdetben a matematika szakot tervezte, a fizikára váltott, miután részt vett egy szemináriumon a kvantumfizika újonnan megjelenő területén, híres fizikus tanította Max Born. A fizikai karon számos világítótest vett részt, mint például James Franck és Adolf Otto Reinhold Windaus. 1930—ban, amikor Maria megvédte doktori disszertációját—a kettős fotonreakciókról-Franck, Windaus és Born szolgált a bizottságban. (Mind a négy tudós Nobel-díjat kap.)

az iskolában Maria megismerkedett leendő férjével, Joseph Edward Mayer fizikai vegyésszel, James Franck fizikussal. Házasságkötés után az Egyesült Államokba költöztek, ahol Joseph Mayer csatlakozott a Johns Hopkins Egyetem karához.

mivel a nepotizmus szabályai az 1930-as években tiltották a Kari kinevezések odaítélését egy házaspár mindkét tagjának, Maria nem tudta biztosítani a foglalkoztatást a területén. Ehelyett folytatta saját fizikai kutatásait — elsősorban a kvantummechanika kémiai problémákra történő alkalmazásával — kompenzáció nélkül.

a második világháború alatt Goeppert Mayer a Manhattan projekt — először a Columbia Egyetem izotópszeparációján, később pedig Edward Tellerrel a Los Alamos laboratóriumban.miután Mayerék 1946-ban Chicagóba költöztek, Maria Kari kinevezést kapott, megosztva idejét a Chicagói Egyetem Nukleáris Tanulmányok Intézete és az újonnan megnyílt Argonne Nemzeti Laboratórium között, mint az elméleti fizika részleg vezető fizikusa.

Ez volt ez idő alatt, hogy ő kifejlesztett egy matematikai modellt a szerkezet a nukleáris lövedékek, a munka, amelyért elnyerte a fizikai Nobel-díjat 1963-ban, közös J. Hans D. Jensen és Eugene Paul Wigner. Goeppert Mayer modellje elmagyarázta ,hogy “miért okoz bizonyos számú nukleon egy atom magjában egy atom rendkívül stabil” – ez a jelenség egy ideje zavarba hozta a tudósokat. Ezek a számok, amelyeket “mágikus számoknak” neveznek, az atommagban lévő héjakba rendezett protonokat és neutronokat képviselik.

kutatásaival küzdve Goeppert Mayernek lehetősége volt megvitatni egy problémát Enrico Fermi fizikussal, aki megkérdezte, Van-e bizonyíték a spin-pálya összekapcsolására. Kérdése állítólag megdöbbentette Goeppert Mayert, aki később felidézte: “amikor elmondta, minden a helyére került. 10 perc alatt tudtam, hogy aznap este befejeztem a számításokat. Fermi a következő héten tanította az osztályának.”Goeppert Mayer 1948-as elmélete megmagyarázta, hogy egyes atommagok miért stabilabbak, mint mások, és hogy egyes elemek miért gazdagok izotópokban.Maria Goeppert Mayer 1972-ben hunyt el. Ma, emlékére, Argonne az éves Maria Goeppert Mayer ösztöndíjat nemzetközi szinten olyan kiemelkedő doktori tudósoknak és mérnököknek ítéli oda, akik az ígéretes karrier korai szakaszában vannak.