Ray met de Detroit Tigers in 2014 spring training

Ray begon het seizoen 2014 met de Triple-A Toledo Mud Hens. De Tigers kondigde aan dat hij zou worden opgeroepen voor MLB na een blessure op 26 April van starter Aníbal Sánchez. Ray maakte zijn MLB-debuut op mei 6, 2014, het verdienen van zijn eerste MLB-overwinning in de Tigers’ 11-4 overwinning op de Houston Astros. Op 12 augustus werd hij teruggeroepen om Aníbal Sánchez te vervangen. Ray gooide vijf innings, waardoor vier runs op zes hits, terwijl vijf strikeouts en twee walking out, in een 4-2 verlies van de Pittsburgh Pirates.op 5 December 2014 ruilden de Tigers Ray en Domingo Leyba in voor de Arizona Diamondbacks, waardoor Shane Greene naar de Detroit Tigers ging en Didi Gregorius naar de New York Yankees.in 2015 begon Ray het seizoen bij de Reno Aces, hun AAA-partner. Hij maakte zijn debuut in een Diamondbacks uniform op mei 6, wordt opgeroepen voor de Colorado Rockies in de tweede wedstrijd van een doubleheader.op 7 juni 2016 sloeg Ray zijn eerste homerun in zijn carrière, op Chris Archer. Ondanks het neerslaan van 218 slagvrouwen eindigde Ray met 8-15 met een 4.90-era in 174⅓ innings in 32 starts, gaf hij 24 homeruns op en nam hij slechts 10 kwaliteitsstarts op in 32 totaalstarts. In 2016 leidde hij de grote competities in het toestaan van tegenstanders slagvrouwen het hoogste slaggemiddelde op ballen in het spel (.352).in zijn eerste maand en een half van 2017, Ray gooide slecht, het opnemen van een 4.57 tijdperk in 8 begint. In zijn volgende 8 starts werd hij echter 6-1 met een 1.81 era in 54 Inn innings, met tegenstanders tegen een.173 slaggemiddelde. Hij gooide zijn eerste volledige carrière game shutout op mei 30 tegen The Pirates, Strikeout 10 terwijl het toestaan van slechts vier hits. In zijn volgende twee starts sloeg hij respectievelijk 11 en 12 slagvrouwen uit. In een vijfstart stretch (die drie en de twee voorafgaand aan de shutout) sloeg Ray 5-0 met een 0.24 ERA (1 ER in 37 innings) met tegenstanders op een .115 slaggemiddelde (slechts 14 hits toegestaan) en 48 strikeouts. Op 2 juli, Ray werd genoemd naar zijn eerste carrière All-Star game. Op dat moment had hij een 8-4 record en een 3.06 ERA in 100 innings, met een .202 slaggemiddelde tegen en 128 strikeouts. In een wedstrijd tegen de St.Louis Cardinals op 28 juli, Ray werd geslagen in het hoofd op een line drive door kardinaal eerste honkman Luke Voit in de 2e inning en Karte uit het veld, maar een CT-scan later bleek dat hij geen breuk had en slechts een paar hechtingen nodig om zijn hoofd. Hij werd geplaatst op de 7-daagse hersenschudding DL en keerde niet terug naar de heuvel tot 24 augustus. Op 4 September sloeg Ray een career-high 14 slagvrouwen uit terwijl hij 7 2/3 innings gooide in een 13-0 overwinning tegen de Los Angeles Dodgers. Ray behaalde zijn 12e overwinning van het seizoen, en dit zou de Diamondbacks naar hun 11e opeenvolgende overwinning stuwen. Hij eindigde het seizoen met 15-5 met 218 strikeouts en een 2.89 ERA over 162 innings in 28 starts. Zijn 12,11 K/9 tarief was de beste in de nationale competitie en hij hield tegenstanders van een.199 slaggemiddelde. In 2017 had hij het hoogste aantal honken op ballen per 9 innings gegooid in de majors (3.94), en leidde de majors in het opgeven van het hoogste percentage van hard-hit ballen (40,4%). Hij leidde ook de major league werpsters in het laagste contactpercentage (67,9%).

Ray begon het seizoen 2018 als de Diamondbacks #2 starter. Hij werd geplaatst op de lijst van gehandicapten op 30 April met een schuine blessure. Hij eindigde het seizoen 6-2 met een ERA van 3,93 in 24 starts. In 123 2 ⁄ 3 innings sloeg hij 165 slagvrouwen uit en stond hij 70 vier wijd toe.

Ray gooide een carrière hoog 33 starts in 2019 ondanks gemiddeld minder dan 6 innings per start. Hij was 12-8 met een 4.34 ERA in 174 1 ⁄ 3 innings, koppelverkoop zijn carrière beste innings gooide vanaf 2016. Hij sloeg ook een career-high 235 slagvrouwen uit.op 16 augustus 2020 bereikte Ray 1.000 MLB strikeouts in zijn carrière.in 2020 met Arizona was hij 1-4 met een 7.84 ERA. Hij leidde de NL in walks given up (31).op 31 augustus 2020 ruilden de Diamondbacks Ray in voor de Toronto Blue Jays in ruil voor Travis Bergen. Op 1 September 2020 maakte hij zijn debuut voor Blue Jays. Met de 2020 Toronto Blue Jays, Ray verscheen in 5 games, het samenstellen van een 1-1 record met 4.79 ERA en 25 strikeouts in 20.2 innings gegooid. Hij tekende opnieuw bij de Blue Jays voor het seizoen 2021, het ondertekenen van een 1 jaar, $8 miljoen contract.