GrummanEdit
Kelly ha iniziato a lavorare alla Grumman come ingegnere di propulsione lavorando nell’ambito del programma missilistico Rigel dal 1951 al 1953. Dopo questo progetto, è stato spostato al programma F-11 Tiger e successivamente promosso a leader del gruppo.
Air ForceEdit
Nel 1956, Kelly fu chiamato in servizio attivo e fu di stanza presso la Wright-Patterson Air Force Base di Dayton, Ohio. Durante il suo servizio, Kelly era un ingegnere di prestazioni sul B-58 Hustler, F-105 Thunderchief e AGM-28 Hound Dog. Dopo due anni di servizio, fu congedato nel 1958.
LockheedEdit
Per un breve periodo, Kelly ha lavorato alla Lockheed Corporation sulla loro divisione missilistica e spaziale. Kelly era il leader del gruppo di ingegneria di sviluppo di propulsione a razzo. Rimase qui fino al 1959.
Ritorno a GrummanEdit
Kelly è stato richiamato a Grumman, in cui ha assunto la posizione di assistente capo in propulsione dal 1959 al 1960.
Fu quindi spostato alle proposte di modulo Apollo e Lunar di Grumman. Durante questo periodo Kelly ha contribuito a sviluppare il concetto di rendezvous dell’orbita lunare.
Alla fine del 1962, Grumman vinse il contratto governativo da 2 miliardi di dollari dalla NASA. Kelly è stato promosso a guidare il team di progettazione per il Lunar Excursion Module (LEM). Era responsabile di oltre 7.000 dipendenti nella progettazione e costruzione del Modulo lunare. Il gruppo di Kelly ebbe l’idea di un veicolo spaziale a due stadi (ascent & descent stage), che avrebbe portato due astronauti sulla superficie della Luna mentre un terzo astronauta sarebbe rimasto in orbita lunare.
Kelly aveva appena compiuto 40 anni quando Neil Armstrong fece il suo primo passo storico sulla Luna il 20 luglio 1969. Durante l’atterraggio, il ghiaccio si era formato in un tubo del carburante, intasandolo. Se il calore del motore scongelava lo zoccolo, il carburante poteva esplodere. Fortunatamente per Kelly e l’equipaggio Grumman, il problema si è corretto e l’equipaggio è stato in grado di rilassarsi e rendersi conto di ciò che avevano fatto. In un’intervista del 1998 Kelly ha dichiarato: “È stata la cosa più bella della mia carriera. E, col senno di poi, era ancora più significativo di quanto pensassimo all’epoca.”Tuttavia, l’esperienza non è stata priva di tensione e stress, manifestata in un tic nervoso che ha sviluppato durante il progetto.
In tutto, Grumman costruì quindici moduli lunari, ma solo sei di essi ebbero l’opportunità di atterrare sulla superficie lunare. Ognuno di questi moduli ha avuto aggiornamenti significativi rispetto all’ultimo. Il Modulo lunare è tra i risultati più significativi della carriera di Kelly, in quanto è ancora l’unica navicella spaziale che gli umani hanno volato su un altro corpo celeste.