У 1946 годзе ён вярнуўся ва ўніверсітэт і скончыў бакалаўрыят ў 1949 годзе. У 1950 годзе ён ажаніўся з Барбарай Ледэрман — старэйшай сястрой Сюзаны Ледэрман, якая была сяброўкай легендарнай яўрэйкі Ганны Франк. Родбел атрымаў ступень доктара філасофіі ў біяхіміі ва ўніверсітэце Вашынгтона ў 1954 годзе, пасля чаго два гады займаўся пост-дактарантурай ва ўніверсітэце Ілінойса ва Урбане-Шампэйн.
З 1956 года Родбел працаваў у Нацыянальным інстытуце здароўя, спачатку ў Бетэздэ (Мэрыленд), а з 1985 года — у Чапэл-Хіл (Паўночная Караліна) да свайго сыходу на пенсію ў 1994 годзе.
З 1958 года дырэктар Інстытута вывучэння навакольнага асяроддзя ў Нацыянальным інстытуце здароўя.
У 1970-я гады даказаў, што гармоны перадаюць інфармацыю (сігнал) адпаведным клеткам пры дапамозе трох незалежных кампанентаў клетачнай абалонкі: спецыяльных рэцэптараў, перадатчыкаў (пасрэднікаў), узмацняльнікаў (перадатчык бывае актыўны толькі ў прысутнасці адпаведнага носьбіта энергіі; ён ідэнтыфікаваны амерыканскім фізіёлагам А. Гілманам як бялок G).
Высветліў ролю G-бялкоў у малекулярных механізмах узнікнення шэрагу інфекцыйных хвароб (халеры, коклюшу і інш.).
Svoboda, P (June 1995). "[The Nobel Prize for physiology and medicine 1994. Alfred G. Gilman and Martin Rodbell--the role of GTP-binding proteins in signal transfer in the interior of cells]". Cas. Lek. Cesk. 134 (13). CZECH REPUBLIC: 415–7. ISSN0008-7335. PMID7671286.
Schultz, G (March 1995). "Nobel Prize 1994 for medicine/physiology". J. Mol. Med. 73 (3). GERMANY: 121–2. doi:10.1007/BF00198239. PMID7633948.
Bogucki, W M (1995). "[Nobel prize in physiology and medicine in the year 1994]". Pneumonologia i alergologia polska : organ Polskiego Towarzystwa Ftyzjopneumonologicznego, Polskiego Towarzystwa Alergologicznego, i Instytutu Gruźlicy i Chorób Płuc. 63 (1–2). POLAND: 120–2. ISSN0867-7077. PMID7633362.
Flawia, M M (1995). "[Nobel Prize in medicine 1994: Martín Rodbell and Alfred Gilman. Signal transduction]". Medicina (B Aires). 55 (1). ARGENTINA: 75–80. ISSN0025-7680. PMID7565041.
Farfel, Z (December 1994). "[Nobel Prize winners in Medicine 1994]". Harefuah. 127 (12). ISRAEL: 530–1. ISSN0017-7768. PMID7813930.
Fredholm, B B; Aperia A (December 1994). "[The 1994 Nobel Prize: discovery and significance of G-proteins]". Ugeskr. Laeg. 156 (50). DENMARK: 7520–4. ISSN0041-5782. PMID7839516.
Christoffersen, T (December 1994). "[The 1994 Nobel Prize in physiology and medicine. Signal transduction and g-proteins]". Tidsskr. Nor. Laegeforen. 114 (30). NORWAY: 3562–3. ISSN0029-2001. PMID7825126.
Krans, H M (November 1994). "[The 1994 Nobel Prize for Medicine for the discovery of G-protein]". Nederlands tijdschrift voor geneeskunde. 138 (48). NETHERLANDS: 2380–2. ISSN0028-2162. PMID7990983.
Fredholm, B B; Aperia A (October 1994). "[Nature's solution of the communication problem resulted in Nobel Prize. Significance of G-proteins for signal transmission in cells]". Lakartidningen. 91 (42). Sweden: 3811–7. ISSN0023-7205. PMID7996951.
Coles, H (October 1994). "Nobel honours pursuit of G proteins". Nature. 371 (6498). ENGLAND: 547. doi:10.1038/371547b0. PMID7935774.
Lakso, M; Wong G (1994). "[Nobel Prize to a supporter of young scientists]". Duodecim; lääketieteellinen aikakauskirja. 110 (23–24). FINLAND: 2184–6. ISSN0012-7183. PMID8654237.
Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т.13: Праміле — Рэлаксін / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2001. — Т. 13. — С. 125. — 576 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0216-4 (Т. 13).