ルービン氏は光や電波では観測できない正体不明の「暗黒物質」が存在することを研究した。
ペンシルベニア州フィラデルフィア生まれ。少女時代から天体観測が好きで、天体望遠鏡を自作した。コーネル大やジョージタウン大で天文学を学び、カーネギー研究所などで研究した。
1970年代、銀河の周辺部にある星の観測により、星は銀河の中心からの距離に関わりなくほぼ同じ速度で回転していることを突き止めた。宇宙には暗黒物質が大量に存在することを示す有力な証拠となり、93年に米国家科学賞を受賞した。
暗黒物質は宇宙の進化に大きな影響を及ぼしたとされる。まだ直接検出されていないが、宇宙の質量の27%を占めると考えられている。