Физик, один из основоположников нелинейной (лазерной) оптики. Академик АН СССР (1974). С 1952 г. работал в МГУ. Автор двух принесших ему признание в научном мире трудов "К теории ударных радиоволн в нелинейных линиях" и "О распространении волн в нелинейных диспергирующих линиях" (1961). В 1962 г. им была создана первая в СССР лаборатория нелинейной оптики. С 1965 г. заведовал кафедрой волновых процессов. В 1970 г. стал Лауреатом Ленинской премии. С 1973 г. и до конца жизни - ректор МГУ. С 1974 г. - Депутат Верховного Совета СССР. С 1975 г. - член Президиума АН СССР. С 1976 г. - член Центральной ревизионной комиссии КПСС.
Известно также, что Р.В. Хохлов был альпинистом кандидатом в мастера спорта по альпинизму, принявшем участие в восхождениях на вершины Кавказа, Памира, Тянь-Шаня... Летом 1977 г. в составе группы альпинистов предпринял восхождение на Пик Коммунизма на Памире. К сожалению, совсем немного не дошёл до вершины (150 м.), началось кислородное голодание - ему стало плохо. Восхождение прекратили. Р.В. Хохлова эвакуировали вертолётом с высоты 6000 метров, доставили сначала в Душанбе, а затем в Москву. Но к сожалению 8 августа 1977 г. он скончался. В 1985 г. ему посмертно была присуждена Государственная премия СССР. Похоронен Р.В. Хохлов в Москве на Новодевичьем кладбище (7 уч. 13 ряд).