Faits:
A. T._, né en 1968, cuisinier de profession, a déposé le 13 janvier 2003 une demande de prestations de l'assurance-invalidité tendant à l'octroi d'une rente. Dans le cadre de l'instruction du dossier, l'Office AI pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) a recueilli les avis médicaux des docteurs J._, médecin traitant (rapports des 17 février 2003, 3 juillet 2003 et 24 octobre 2005), F._ (rapport du 4 novembre 2003) et S._ (rapport des 12 décembre 2003 et 27 septembre 2005), desquels il ressortait que leur patient souffrait de discopathies lombaires étagées. L'office AI a ensuite confié la réalisation d'une expertise rhumatologique au docteur R._. Ce médecin a diagnostiqué des lombo-sciatalgies gauches sur discopathies et protrusion discale L4-L5 et L5-S1, anomalie transitionnelle et troubles somatoformes douloureux. Alors que l'activité de cuisinier n'était plus exigible, la capacité de travail demeurait entière - sous réserve d'une diminution de rendement de 10 à 20 % - dans une activité adaptée permettant l'alternance des positions assise et debout et excluant le port de charges supérieures à 20 kilos, en particulier de façon répétitive et en flexion du tronc (rapport du 18 avril 2005). L'office AI a également recueilli l'avis du docteur N._, chef de clinique auprès de l'Hopital X._. Ce médecin a posé le diagnostic de lombo-pygialgies gauches dans un contexte de discopathies L3-L4, L4-L5 et L5-S1 sur discret rétrolisthésis de L5 sur S1 et déconditionnement musculaire. Il a notamment indiqué que l'assuré pouvait travailler avec un rendement normal dans toute activité évitant le port de charges supérieures à 10-15 kilos et des postures prolongées avec changements posturaux, postures en cyphose dorsale et porte-à-faux (rapport du 17 novembre 2005). Par décision du 27 avril 2006, l'office AI a rejeté la demande de prestations, au motif que le degré d'invalidité présenté par l'assuré, fixé à 21 %, était insuffisant pour donner droit à une rente d'invalidité.
A la suite de l'opposition formée contre cette décision, l'office AI a organisé un stage au Centre d'observation professionnelle de l'assurance-invalidité (COPAI) Y._, lequel s'est déroulé du 8 janvier au 4 février 2007. Dans leur rapport du 12 février 2007, les maîtres de réadaptation qui ont observé l'assuré ont conclu qu'il était possible de réadapter celui-ci dans une activité manuelle légère, respectant les limitations physiques et permettant une certaine adaptation ergonomique. Ils ont indiqué qu'un poste d'ouvrier en assemblage mécanique léger ou d'ouvrier dans le conditionnement léger était une orientation envisageable, tout en demeurant très théorique sur le marché de l'emploi au regard des rendements moyens - de l'ordre de 50 à 60 % - et des limitations observées. Par décision du 6 novembre 2007, l'office AI a rejeté l'opposition formée par l'assuré.
B. Par jugement du 26 mars 2009, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition du 6 novembre 2007.
C. T._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation, concluant à l'octroi d'une demi-rente d'invalidité.
L'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
1. Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>), sans être limité par les arguments de la partie recourante ou par la motivation de l'autorité précédente. Le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>). Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (<ref-law>) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération. Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (<ref-law>).
2. 2.1 Le recourant reproche à la juridiction cantonale d'avoir procédé à une appréciation arbitraire des preuves, en écartant sans justifier son choix l'avis de certains praticiens et du COPAI. Il se plaint également de ce que sa requête tendant à la mise en oeuvre d'une expertise bidisciplinaire (rhumatologique et orthopédique) a été rejetée, l'empêchant ainsi de pouvoir exercer valablement son droit à la preuve et son droit d'être entendu.
2.2 La violation du droit d'être entendu (sur cette notion en corrélation avec l'administration de preuves, cf. <ref-ruling> consid. 2.1 p. 429, 119 Ib 492 consid. 5b/bb p. 505) dans le sens invoqué par le recourant est une question qui n'a pas de portée propre par rapport au grief tiré d'une mauvaise appréciation des preuves. Le juge peut effectivement renoncer à accomplir certains actes d'instruction sans que cela n'entraîne une violation du droit d'être entendu (arrêt I 363/99 du 8 février 2000 ne consid. 4, in SVR 2001 IV n° 10 p. 28) s'il est convaincu, en se fondant sur une appréciation consciencieuse des preuves (cf. <ref-ruling> consid. 3a p. 352), que certains faits présentent un degré de vraisemblance prépondérante et que d'autres mesures probatoires ne pourraient plus modifier cette appréciation (sur l'appréciation anticipée des preuves, cf. UELI KIESER, Verwaltungsverfahren in der Sozialversicherung, p. 212 n° 450; KÖLZ/HÄNER, Verwaltungsverfahren und Verwaltungsrechtspflege des Bundes, 2ème éd., p. 39 n° 111 et p. 117 n° 320; FRITZ GYGI, Bundesverwaltungsrechtspflege, 2ème éd. p. 274).
2.3 Se fondant sur les conclusions du rapport du docteur R._, lesquelles étaient confirmées par le docteur N._, la juridiction cantonale a retenu que le recourant présentait une capacité de travail exigible entière dans une activité adaptée à ses limitations fonctionnelles, avec une baisse de rendement de 10 à 20 %. Il a estimé que les points de vue des docteurs L._, médecin-conseil du COPAI, J._ et S._ n'étaient pas de nature à mettre en doute les conclusions de l'expertise. Quant aux observations faites par le COPAI, pour utiles qu'elles soient, elles n'étaient pas non plus de nature à supplanter l'avis dûment motivé des docteurs R._ et N._.
2.4 Même si cette motivation peut paraître succincte, voire sommaire, notamment en ce qui concerne les motifs pour lesquels certains moyens de preuve ont été écartés, elle ne viole toutefois pas le droit d'être entendu du recourant qui n'a été empêché ni de comprendre la portée du jugement entrepris, ni de recourir utilement à son encontre (cf. <ref-ruling> cons 3.3 p. 445 et les références). Le choix de privilégier l'avis des docteurs R._ et N._ au détriment de l'avis des docteurs J._ et L._ relève en fait de la libre appréciation des preuves. Compte tenu de son pouvoir d'examen restreint, il n'appartient pas au Tribunal fédéral de procéder une nouvelle fois à l'appréciation des preuves administrées, mais à la partie recourante d'établir en quoi celle opérée par l'autorité cantonale serait manifestement inexacte ou incomplète. En l'occurrence, le recourant ne tente nullement d'établir, au moyen d'une argumentation circonstanciée, que le contenu des rapports établis par les docteurs R._ et N._ serait critiquable ou que les rapports des docteurs J._ et L._ seraient plus convaincants. Pour établir que l'appréciation des premiers juges serait arbitraire, il ne suffit pas de prétendre - comme le fait le recourant - qu'ils seraient arrivés à une conclusion différente s'ils avaient retenu les avis des docteurs J._ et L._. On ne saurait remettre en cause l'appréciation d'un juge et procéder à de nouvelles investigations au motif qu'il existerait au dossier un avis médical divergent. Il n'en va différemment que si cet avis fait état d'éléments objectivement vérifiables ayant été ignorés dans le cadre de l'appréciation et qui sont suffisamment pertinents pour remettre en cause les conclusions retenues par l'administration ou établir le caractère incomplet de la documentation médicale. Tel n'est pas le cas en l'espèce, puisque le recourant ne s'en prend qu'au résultat de l'appréciation, sans faire état d'éléments cliniques ou diagnostiques qui n'auraient pas été pris en compte ou de contradictions manifestes justifiant que l'on s'écarte de cette appréciation. La juridiction cantonale n'a pas non plus abusé de son pouvoir d'appréciation et fait preuve d'arbitraire en écartant les données recueillies par le COPAI. En effet, les données médicales permettent généralement une appréciation plus objective du cas et l'emportent, en principe, sur les constatations qui peuvent être faites à l'occasion d'un stage d'observation professionnelle, qui sont susceptibles d'être influencées par des éléments subjectifs liés au comportement de l'assuré pendant le stage (arrêt I 762/02 du 6 mai 2003 consid. 2). En l'espèce, les maîtres de réadaptation ont relevé que l'assuré avait fait preuve d'un engagement restreint dans le cadre des exercices manuels auxquels il avait été soumis en atelier. Le rendement limité constaté pouvant s'expliquer aussi bien par des éléments subjectifs que par des raisons médicales, on ne saurait reprocher aux premiers juges d'avoir, dans le doute, privilégié le point de vue médical et les avis étayés des docteurs R._ et N._.
3. 3.1 Se fondant sur les art. 68 al. 4 et 68a de la loi d'organisation judiciaire du 12 décembre 1979 (LOJV; RSVd 173.01), le recourant reproche également à la Cour des assurances sociales d'avoir statué à trois juges, alors qu'elle aurait dû être composée d'au moins un voire deux assesseurs spécialistes.
3.2 Le recourant invoque ainsi une mauvaise application du droit cantonal de procédure. Or, sauf dans les cas cités expressément à l'<ref-law>, le recours en matière de droit public ne peut pas être formé pour violation du droit cantonal en tant que tel. Par contre, il est possible de faire valoir que la mauvaise application du droit cantonal constitue une violation du droit fédéral, en particulier qu'elle est arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 466). Cela étant, le Tribunal fédéral n'examine les moyens fondés sur la violation d'un droit constitutionnel que s'ils ont été invoqués et motivés de manière précise (art. 42 al. 2 et 106 al. 2 LTF; <ref-ruling> consid. 1 p. 95). Tel n'est pas le cas en l'espèce puisque le recourant ne mentionne pas l'arbitraire. Le grief est par conséquent irrecevable.
3.3 Et quand bien même le grief serait-il suffisamment motivé qu'il devrait être écarté. Selon l'art. 37 al. 1 du règlement organique du Tribunal cantonal du 13 novembre 2007 (ROTC; RSVd 173.31.1), la Cour des assurances sociales statue à trois juges, à deux juges et un assesseur ou à un juge et deux assesseurs, en fonction de la nécessité de connaissances techniques ou scientifiques, du degré de complexité de l'affaire ou de l'importance des questions juridiques à résoudre. Compte tenu de la large marge d'appréciation laissée à la Cour des assurances sociales en ce qui concerne la désignation des juges appelés à statuer, il n'y a pas lieu pour le Tribunal fédéral d'intervenir dans le choix opéré par cette autorité.
4. Mal fondé, le recours doit être rejeté. Les frais afférents à la présente procédure seront supportés par le recourant qui succombe (<ref-law>). Il a cependant déposé une demande d'assistance judiciaire visant à la dispense des frais judiciaires et à la désignation d'un avocat d'office. Vu que son recours n'apparaissait pas d'emblée voué à l'échec et qu'il émarge à l'aide sociale, il en remplit les conditions (<ref-law>). Il est toutefois rendu attentif au fait qu'il devra rembourser la caisse du Tribunal, s'il retrouve ultérieurement une situation financière lui permettant de le faire (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. L'assistance judiciaire est accordée au recourant.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge du recourant. Ils sont toutefois supportés provisoirement par la caisse du Tribunal.
4. Une indemnité de 2'800 fr., provisoirement supportée par la caisse du Tribunal, est allouée à Maître César Montalto à titre d'honoraires.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 2 décembre 2009
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Meyer Piguet