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정보가 불완전하거나 불균형한 상황에서의 경제적 인센티브를 분석적으로 연구한 공로로 윌리엄 비크리와 함께 1996년 노벨 경제학상을 받았다.

멀리스는 1957년 에든버러대학교에서 석사학위를 받고 1963년 케임브리지대학교 트리니티칼리지에서 수학으로 박사학위를 받은 뒤, 1969~95년 옥스퍼드대학교에서, 그 후에는 케임브리지대학교에서 학생들을 가르쳤다. 정밀하고 기술적인 그의 수학적 기량은 비크리의 이론적 창의성을 보완했고, 1970년대에 발표된 그의 혁신적 모델과 방정식들은 비크리의 책에서 자주 다루어진 '바람직한 소득세'와 '도덕적 해이' 문제를 명확히 설명해 주었다. 멀리스의 방법론은 정보의 불균형을 다루는 경제학에서 표준적인 규범이 되었고, 후배 경제학자들은 다양한 분야에 그것을 응용했다. 모든 당사자가 같은 정보를 입수할 수 있다고 가정하는 고전경제학 모델들이 인센티브나 그와 비슷한 변수들을 방정식에 포함하지 않는 경향이 있는 데 반해, 두 사람은 정보 획득이 불균형한 상황에서의 인센티브를 분석했다. 두 사람이 연구한 미시경제학 분야는 도박꾼이 상대에게 정보를 알려주거나 숨김으로써 결과에 영향을 미치는 방법을 연구하는 수학 분야인 게임 이론과 관련되어 있다. 비크리와 멀리스는 불완전한 정보가 예기치 않은 문제를 제기하는 상황들을 해명하는 데 기여했다. 예를 들어 효율적이고 공평한 누진세 제도를 시행하고 싶은 정부는, 소득이 많아지더라도 세금이 늘어나면 노동자의 근로 의욕이 줄어들어 결과적으로 생산성을 저하시킬 수도 있다는 점을 고려해야 한다. 이 '바람직한 소득세' 문제는 '도덕적 해이' 문제와 비슷하다. 보험증서가 보장하는 보상 범위가 너무 크면 보험 계약자가 통상적인 위험보다 더 큰 위험을 고의적으로 무릅쓸 수 있는데, 이에 따른 보험사의 위험 부담이 '도덕적 해이'의 전형적인 예이다.