Il fait ses débuts le et sa carrière, qu'il partage entre les majeures et les ligues mineures, se déroule principalement dans l'organisation des Diamondbacks, avec qui il dispute ses 182 parties dans la Ligue majeure. Il affiche ses meilleures performances offensives à son année recrue en 2003 : 55 coups sûrs, 8 circuits, 28 points produits et moyenne au bâton de ,282. Dans une saison où plusieurs joueurs réguliers des Diamondbacks se retrouvent sur la liste des blessés, forçant le club à utiliser de nombreuses recrues, Hammock fait partie avec Brandon Webb, Matt Kata, Alex Cintron, Óscar Villarreal et José Valverde[3], d'un groupe de joueurs surnommés Baby Backs, qui prennent la relève et enthousiasment les partisans de l'équipe[4]. Ces nouveaux joueurs rescapent en quelque sorte la saison, les D-Backs remportant 84 parties contre 78 défaites, mais ratant ultimement les séries éliminatoires.
En 182 parties dans les majeures, toutes pour Arizona, Robby Hammock compte 122 coups sûrs dont 12 circuits, 48 points produits, 62 points marqués et sa moyenne au bâton se chiffre à ,254.