W 1852 wyjechał do Hiszpanii, gdzie wziął udział w budowie linii kolejowej z Aranjuez do Almansy. Po powrocie do Irlandii w 1854 został zatrudniony w charakterze inżyniera przy budowie mostu kolejowego Boyne Viaduct w Droghedzie. Most ten otwarto w kwietniu 1855, a doświadczenie zdobyte podczas jego konstrukcji zachęciło później Stoneya do napisania pracy The Theory of Strains in Girders and Similar Structures, w której zawarł praktyczne metody obliczania naprężeń występujących w dźwigarach. Publikacja ta, wydana po raz pierwszy w dwóch tomach w 1866, stała się standardowym podręcznikiem wykorzystywanym przez inżynierów budowlanych i doczekała się wielu wznowień. mały|Keson zaprojektowany przez Stoneya, obecnie służący jako atrakcja turystyczna Dalsza kariera zawodowa Stoneya związana jest z portem w Dublinie. W 1856 został inżynierem pomocniczym w Dublin Ballast Board, trzy lata później awansował na stanowisko inżyniera zarządzającego. W 1862 został głównym inżynierem Dublin Ballast Board (w 1869 instytucja ta przekształciła się w Dublin Port & Docks Board). Funkcję tę sprawował aż do 1898.