17.3.1881 Frauenfeld, 12.8.1973 Ascona, senza confessione, di Zugo e Zurigo, cittadino onorario di Ascona. Figlio di Clemens Hess, docente di fisica e meteorologo, e di Gertrud nata Fischer. (1908) Louise Sandmeier, assistente medica. Studiò medicina, conseguendo il dottorato a Zurigo (1906). Si formò come oculista con Otto Haab e lavorò tre anni in uno studio medico a Rapperswil (SG), per poi dedicarsi alla ricerca in campo fisiologico. Divenne assistente di Justus Gaule all'istituto di fisiologia dell'Università di Zurigo (1912) e in seguito compì soggiorni di studio in Germania e, dopo la guerra, in Inghilterra. Libero docente dal 1913, il Consiglio di Stato zurighese lo nominò nel 1917 successore di Gaule alla cattedra di fisiologia. Si ritirò in pensione nel 1951.
Nelle sue ricerche Walter Rudolf Hess si concentrò dapprima sulla regolazione della circolazione sanguigna e della respirazione attraverso il sistema neurovegetativo; per questi lavori ottenne il premio Marcel Benoist (1931). Secondo Hess l'organismo era un tutto indivisibile le cui singole funzioni, per esempio la circolazione, agivano non in forma autonoma bensì guidate da un unico sistema regolatore. Localizzò questo centro di regolazione superiore nel tronco cerebrale e per studiarlo sviluppò un proprio metodo (1932): la stimolazione puntiforme o la messa fuori circuito di minuscoli gruppi di cellule per mezzo di finissimi elettrodi. Nel diencefalo del gatto trovò e registrò i centri che, attraverso le vie neurovegetative, riuniscono le funzioni dei singoli organi, determinando i comportamenti dell'intero organismo. Scoprì due sistemi contrapposti: quello ergotropico, che consente all'animale o all'essere umano di controllare il suo ambiente, e quello trofotropico, grazie al quale l'organismo si riprende, si nutre e si rinnova. Nel 1949 gli fu conferito il premio Nobel in fisiologia o medicina per «la sua scoperta dell'organizzazione funzionale del diencefalo quale coordinatore delle attività degli organi interni». Le Università di Berna e Ginevra gli conferirono il dottorato honoris causa rispettivamente nel 1934 e 1944.