I 1939 fikk han midler til utenlandsopphold og valgte da Liverpool og James Chadwick fremfor alternativet Paris med Irène Curie og Frédéric Joliot. Rotblat kom til Liverpool i februar-mars 1939. Han kunne ikke så mye engelsk og slet med å tilpasse seg. Chadwick ble imponert av den nyskapende forskningen som Rotblat gjorde i Liverpool. Rotblat utviklet blant annet ved hjelp av elektronikk en ny metode for å identifisere og måle partikler med kort levetid for eksempel isotoper av polonium med halveringstid på 0,001 sekunder og mindre. Den tidligere metoden brukte en Geiger-teller som bare var praktisk for levetider på godt over 1 sekund. Rotblat brukte sine ferdigheter som elektriker til å oppgradere ledningsnett og strømforsyning i laboratoriet. Rotblat diskuterte muligheten for atomvåpen med Wertenstein under besøk i Warszawa sommeren 1939.