Rudolf Huebener studierte Physik und Mathematik an der Universität Marburg sowie an den Technischen Hochschulen München und Darmstadt. 1958 promovierte er in Marburg im Fach Experimentalphysik. Nach einer Tätigkeit im Forschungszentrum Karlsruhe und einem Forschungsinstitut bei Albany, New York, USA arbeitete er für 12 Jahre am Argonne National Laboratory bei Chicago, Illinois. 1974 übernahm er einen Lehrstuhl für Experimentalphysik an der Universität Tübingen. Dort lehrte und forschte er bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1999.