Le brigadier-général H. M. McClelland, directeur des services techniques de l'USAAF, avait été convaincu par son voyage en Grande-Bretagne de la nécessité de former un grand nombre d'officiers en météorologie pour les nécessités de la guerre. Il prévoyait qu'au moins 1 500 de ceux-ci seraient nécessaires pour juin 1943 et qu'il faudrait en avoir plus de 10 000 en 1945. Comme il n'y avait qu'un total de 377 météorologues en 1940 aux États-Unis, la plupart travaillant pour le US Weather Bureau (maintenant le National Weather Service), un comité présidé par Carl-Gustaf Rossby chargea cinq universités (le California Institute of Technology, l’Université de Chicago, le Massachusetts Institute of Technology, l’Université de New-York et l’Université de Californie à Los Angeles) et une école militaire à Grand Rapids de former les cadets.
Le cours de neuf mois débuta aux universités le 16 mars 1942 et à l'école militaire le 4 janvier 1943. Il s'adressait à des élèves officiers de l’USAAF et de la US Navy qui deviendraient lieutenant s'ils passaient le diplôme et serait ensuite envoyés sur les différents théâtres d'opérations. Robert Miller fit partie de la première fournée de 586 élèves à Grand Rapids. Le curriculum de l'école était plus orienté vers les aspects pratiques de la prévision météorologique, ce qui entrait en conflit avec les vues de Rossby et des universités mais ses gradués se sont forgés une excellente réputation dans le domaine. En septembre 1943, Miller gradua avec 266 autres cadets et fut immédiatement envoyé à la base aérienne March à Riverside en Californie pour débuter sa carrière d’officier météo.
Deux semaines plus tard, il est muté en Nouvelle-Guinée néerlandaise. Ayant encore peu d'expérience et se retrouvant dans un climat tropical peu familier, il doit beaucoup de son apprentissage aux soldats et sous-officiers météo sur place. En fait, ce climat est encore à ce moment peu étudié théoriquement et la prévision repose énormément sur l'expérience et la reconnaissance des situations météorologiques. Durant deux années, dans cette région il acquiert une bonne expérience des phénomènes orageux qui feront sa réputation plus tard.
Revenu aux États-Unis en décembre 1945 après la fin de la guerre dans le Pacifique, Miller doit décider de son avenir. Il pouvait retourner aux études à Occidental, rentrer à la maison et reprendre le commerce de portes et fenêtres de son père ou rester dans l’USAAF. Il décide de rester sous les drapeaux et est affecté à la base aérienne de Fort Benning à Columbus (Géorgie). À l'automne 1947, il devait être muté comme aide-instructeur de météorologie synoptique à l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) mais ses ordres furent changés pour travailler à la base aérienne McChord de Tacoma, Washington puis à la base Tinker en Oklahoma au début de 1948.
Le 20 mars 1948, une tornade frappe directement la base de Tinker et cause les plus importants dégâts pour un tel phénomène en Oklahoma à ce moment. Miller, devenu capitaine, et le major Ernest Fawbush révisent les conditions météorologiques de ce jour-là et celle d'une autre tornade importante en 1947 pour le rapport d'enquête. Ils trouvent des similarités dans les conditions thermodynamiques de la masse d'air et la configuration de la circulation atmosphérique. Ils sont également au courant de travaux dans ce domaine par A. K. Showalter et J. R. Fulks à propos des orages violents.
Le 25 mars 1948, des conditions similaires se retrouvent encore une fois dans la région de Tinker. Miller et Fawbush sont certains de la possibilité de tornade mais hésitent car jamais un tel phénomène n'a été prévu avec succès et même le US Weather Bureau a comme politique de ne pas envoyer d’alerte météorologique de tornade, seulement des alertes d’orages violents. Mis au courant du risque et du sérieux de leur analyse, le commandant de la base de Tinker les encouragea à envoyer l’alerte. La prévision se révéla exacte et la base fut encore une fois touchée à 22h locale (26 mars à 04h TU). La nouvelle de cette première alerte de tornade exacte s'est rapidement répandue et a rendu les deux prévisionnistes célèbres.
Cette événement fut le déclencheur de la mise sur pied d’un vaste réseau de recherche et prévision des orages violents aux États-Unis. Fawbush et Miller reçurent rapidement le mandat de prédire la possibilité de tornades dans tout le centre des États-Unis pour la US Air Force (qui remplaça la USAAF en 1947). Ils furent mis en charge trois ans plus tard d’un centre de prévision du temps violent, le Severe Weather Warning Center (SWWC), pour toutes les bases militaires des États-Unis du continent. Malgré les résultats probants des méthodes de Miller et Fawbush (102 tornades rapportées sur 156 alertes en 1951), le US Weather Bureau continua longtemps d’émettre des alertes d'orages violents mais pas de tornades sur les mêmes secteurs que le SWWC, considérant que la technique n'était pas assez scientifique. Malgré tout, le Weather Bureau de Kansas City utilisa parfois les alertes du SWWC pour son secteur sans mentionner la provenance ce qui provoqua la colère de Miller et causa chez lui une profonde aversion envers le Bureau.
Ces résultats se répandant dans la population, le gouvernement créa malgré tout en mars 1952 un organisme expérimental inter-armes et civil (le Weather Bureau-Army-Navy ou WBAN) pour la prévision des orages violents à la population en général. Le 17, les prévisionnistes de ce centre émirent leur premier bulletin de prévision mentionnant la possibilité de tornade et le 22 mai, le WABN devint officiel sous le nom de Weather Bureau Severe Weather Unit (SWU). Ce centre changera de nom pour Severe Local Storms (SELS) en 1953 et est maintenant connu comme le Storm Prediction Center.
Cependant, le SWWC continua à fonctionner sous la direction de Miller qui raffina graduellement ses critères d'analyse. La compétitions entre les deux organismes et l'aversion de Miller pour le Bureau fit qu'il ne publia que peu de documents à propos de la prévision des orages violents durant les années 1950. Il voulait garder les secrets du SWWC pour les militaires. Au début des années 1960, il fut forcé par ses supérieurs de rédiger un manuel de ses techniques et de son modèle conceptuel de la convection. Celui-ci ne parut finalement qu'en 1967 sous le titre « Notes on analysis and severe-storm forecasting », après qu'il avait quitté le service en 1965 mais alors qu'il y travaillait encore comme conseiller civil.