Chesebrough começou a sua carreira como químico clarificador do querosene do óleo de cachalotes. A descoberta do petróleo em Titusville, Pensilvânia, tornou seu trabalho obsoleto, então ele viajou para Titusville para pesquisar que novos materiais poderiam ser criados a partir do novo combustível. Isso levou à sua descoberta de vaselina, que ele comercializava como vaselina.
Em 1875, fundou a Chesebrough Manufacturing Company, que em 1955 se tornou a Chesebrough-Ponds, um dos principais fabricantes de produtos de cuidados pessoais. Chesebrough patenteou o processo de fabricação de vaselina (Patente americana 127,568) em 1872. Em 1874, as lojas vendiam mais de 1400 frascos de vaselina por dia.
O sucesso de Chesebrough resultou de uma crença firme no seu produto. Antes de começar a vender vaselina, ele a testou em seus próprios cortes e queimaduras. Chesebrough ainda não conseguia vender nada a drogarias até que viajou por Nova Iorque demonstrando o seu produto milagroso. Diante de um público, ele queimava sua pele com ácido ou uma chama aberta, depois espalhava a geléia transparente em seus ferimentos enquanto demonstrava lesões passadas, curadas, ele alegava, pelo seu produto milagroso. Na realidade, ele não cura cortes e queimaduras, a geléia forma uma camada, fazendo com que a sujeira não entre (uma das principais causas de morte e doença em sua época era devido a feridas abertas sendo infectadas) e aprisionando a umidade dentro. Para criar ainda mais procura, ele deu amostras grátis, uma das primeiras vezes em que isso foi feito.
Chesebrough abriu a sua primeira fábrica em 1870. A primeira referência conhecida ao nome Vaseline está em sua patente nos Estados Unidos: “Eu, Robert Chesebrough, inventei um novo e útil produto de petróleo que chamei ‘Vaseline…'” . Acredita-se que a palavra vem do alemão Wasser (água) + grego antigo: έλαιον (óleo).
Alegadamente, a Rainha Vitória era uma grande fã do produto e usava-o diariamente. Em 1883, Chesebrough foi nomeado cavaleiro pela Rainha Vitória por sua realização científica. Até hoje, previne mais de 98% da perda de água transepidérmica como emoliente e continua a ser um tratamento de escolha após cirurgia cutânea.