În 1920, Hess a devenit profesor de fizica experimentala la Universitatea din Graz. In acel an, sa casatorit cu Marie Bertha Warner Breisky. Hess a luat un concediu de absență de la universitate, și 1921-1923, el a fost fizician sef si director de un laborator de cercetare care a fost construit sub supravegherea sa pentru Statele Unite Radium Corporation în New Jersey. Hess a revenit la Universitatea din Graz în 1923 și a devenit profesor titular in 1925.
În 1931, Hess a devenit profesor de fizica la Universitatea din Innsbruck. Acolo a fondat o stație de mare altitudine în Alpi pentru studiul razelor cosmice.
În 1937, Hess a revenit la Universitatea din Graz. În 1938, guvernul nazist al Germaniei a preluat Austria. Hess a fost demis din postul său de învățământ, atât pentru că a fost un reprezentant al științelor în guvernul austriac independent mai devreme și pentru că era romano-catolică și soția lui era evreu. Naziștii nu a fost de acord, fie de religie. Patru săptămâni înainte de a fi programate pentru a fi arestat și trimis într-un lagăr de concentrare, Hess și soția sa au scăpat în Elveția. S-au mutat în Statele Unite târziu în acel an.
Din 1938 până la retragerea sa în 1956, Hess a fost un profesor de fizica la Universitatea Fordham din New York. El a devenit un cetatean american in 1944. In 1946, Hess a efectuat teste de Empire State Building pentru emanații radioactive și cosmice bombardament ray. În anii 1950, el a participat la alte studii de precipitații radioactive de la testele nucleare. El sa concentrat pe efectele biologice de radioactivitate atât radiația cosmică și testare nucleară.
Marie Hess a murit în 1955. Mai târziu în același an, Hess sa căsătorit Elizabeth M. Hoenke, asistenta care a îngrijit sotia sa. Hess nu a avut copii. A murit pe 17 decembrie, 1964.