GrummanEdit
Kelly a început să lucreze la Grumman ca inginer de propulsie care lucra în cadrul Programului de rachete Rigel din 1951 până în 1953. După acest proiect, a fost mutat în programul F-11 Tiger și ulterior promovat la liderul grupului.
Air ForceEdit
în 1956, Kelly a fost chemat în serviciu activ și a fost staționat la Baza Forțelor Aeriene Wright-Patterson din Dayton, Ohio. În timpul serviciului său, Kelly a fost inginer de performanță pe B-58 Hustler, F-105 Thunderchief și AGM-28 Hound Dog. După doi ani de serviciu, a fost externat în 1958.
LockheedEdit
pentru o perioadă scurtă de timp, Kelly a lucrat la Lockheed Corporation la divizia lor de rachete și spațiu. Kelly a fost liderul grupului de inginerie pentru dezvoltarea propulsiei rachetelor. A rămas aici până în 1959.
înapoi la GrummanEdit
Kelly a fost atras înapoi la Grumman, în care a preluat funcția de asistent șef în propulsie din 1959 până în 1960.
a fost apoi mutat la propunerile lui Grumman Apollo și modulul Lunar. În acest timp, Kelly a ajutat la dezvoltarea conceptului de întâlnire pe orbita lunară.
la sfârșitul anului 1962, Grumman a câștigat contractul guvernamental de 2 miliarde de dolari de la NASA. Kelly a fost promovată pentru a conduce echipa de proiectare pentru modulul de excursie lunară (Lem). El a fost responsabil de peste 7.000 de angajați în proiectarea și construirea modulului Lunar. Grupul lui Kelly a venit cu ideea unei nave spațiale în două etape (ascent & etapa de coborâre), care ar duce doi astronauți la suprafața Lunii, în timp ce un al treilea astronaut ar rămâne pe orbita lunară.Kelly tocmai împlinise 40 de ani când Neil Armstrong a făcut primul său pas istoric pe lună pe 20 iulie 1969. În timpul aterizării, gheața s-a format într-o linie de combustibil, înfundând-o. Dacă căldura de la motor a dezghețat înfundarea, combustibilul ar putea detona. Din fericire pentru Kelly și echipajul Grumman, problema s-a corectat și echipajul a reușit să se relaxeze și să-și dea seama ce făcuseră. Într-un interviu din 1998, Kelly a declarat: „a fost cel mai mare lucru din cariera mea. Și, în retrospectivă, a fost chiar mai semnificativ decât am crezut la acea vreme.”Cu toate acestea, experiența nu a fost lipsită de stres și stres, manifestată într-un tic nervos pe care l-a dezvoltat în timpul proiectului.în total, Grumman a construit cincisprezece module lunare, dar numai șase dintre ele au avut ocazia să aterizeze pe suprafața Lunii. Fiecare dintre aceste module a avut îmbunătățiri semnificative în comparație cu ultimul. Modulul Lunar este printre cele mai semnificative realizări ale carierei lui Kelly, deoarece este încă singura navă spațială pe care oamenii au zburat către un alt corp ceresc.