Os [[Canal de potássio|canais de potássio]] demonstram uma atividade aparentemente contra-intuitiva: eles permitem a passagem de íons de potássio, ao passo que não permitem a passagem de íons de sódio, muito menores. Antes do trabalho de MacKinnon, a arquitetura molecular detalhada dos canais de potássio e os meios exatos pelos quais eles conduzem os íons permaneciam especulativos.
Em 1998, apesar das barreiras ao estudo estrutural das proteínas integrais da membrana que frustraram a maioria das tentativas por décadas, MacKinnon e colegas determinaram a estrutura molecular tridimensional de um canal de potássio de uma actinobactéria, ''Streptomyces lividans'', utilizando cristalografia de [[Raios X|raios-X]]. Com essa estrutura e outros experimentos [[Bioquímico|bioquímicosbioquímico]]s, MacKinnon e colegas foram capazes de explicar o mecanismo exato pelo qual ocorre a seletividade dos canais de potássio.<ref name="pmid9525854">{{cite journalcitar periódico|titletítulo=Structural conservation in prokaryotic and eukaryotic potassium channels |datedata=1998 |acessodata= |jornal= |publicado= |ultimo= |primeiro= |pagina= |pagespáginas=106–9 |bibcode=1998Sci...280..106M |doi=10.1126/science.280.5360.106 |pmid=9525854 |volume=280 |vauthors=MacKinnon R, Cohen SL, Kuo A, Lee A, Chait BT |journalperiódico=Science |issuenúmero=5360}}</ref><ref name="pmid9525859">{{cite journalcitar periódico|titletítulo=The structure of the potassium channel: molecular basis of K+ conduction and selectivity |datedata=1998 |acessodata= |jornal= |publicado= |ultimo= |primeiro= |pagina= |pagespáginas=69–77 |bibcode=1998Sci...280...69D |doi=10.1126/science.280.5360.69 |pmid=9525859 |volume=280 |vauthors=Doyle DA, Morais Cabral J, Pfuetzner RA, etal |journalperiódico=Science |issuenúmero=5360}}</ref>
Sua pesquisa premiada foi conduzida principalmente na Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) da [[Cornell University]] e na National Synchrotron Light Source (NSLS) do [[Brookhaven National Laboratory]].<ref name="bnlnobel">{{citecitar web|ultimo= |primeiro= |url=http://www.bnl.gov/bnlweb/history/nobel/nobel_03.asp |titletítulo=The Chemistry of the Cell |data= |acessodata= |publisherpublicado=Brookhaven National Lab |access-dateacessodata=13-03-2010}}</ref>
Em 2007, ele se tornou um membro estrangeiro da [[Academia Real das Artes e Ciências dos Países Baixos|Academia Real de Artes e Ciências da Holanda]].<ref>{{citecitar web|ultimo= |primeiro= |url=https://www.knaw.nl/en/members/foreign-members/7414 |titletítulo=R. MacKinnon |data= |acessodata= |publisherpublicado=Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences |archive-urlarquivourl=https://web.archive.org/web/20160213193939/https://www.knaw.nl/en/members/foreign-members/7414 |archive-datearquivodata=13-02-2016 |access-dateacessodata=13-02-2016}}</ref> {{referências}}