MiutánMax von Laue felfedezte aröntgensugarak kristályokon való elhajlását, apjával együtt a kristályok szerkezetét derítették fel röntgensugarak segítségével, megalapították a röntgenkrisztallográfiát. Vizsgálataikhoz röntgenspektrométert szerkesztettek, mellyel a röntgensugarak hullámhosszát mérték meg. Kidolgozta a matematikai modelleket, megfogalmazta a röntgensugarak hullámhosszára és a kristálysíkok távolságára vonatkozóBragg-törvényt.
1915-ben apjával közösenfizikai Nobel-díjat kapott, a röntgenkrisztallográfiai kutatásaik eredményéért. A Nobel-díjak történetében ez az egyetlen eset, amikor apa és fia együtt részesült a díjban. A Nobel-díjasok közül 2014-ig legfiatalabbként ő nyerte el a díjat