Serví a la marina durant la Segona Guerra Mundial, en la qual fou destinat als sistemes de comunicació naval, i posteriorment a missions de combat aeri. Després de la guerra, començà a treballar com a reparador d’aparells elèctrics i electrònics i, al mateix temps, estudià a la Universitat de Cornell i més tard a la de Buffalo, on l’any 1951 es graduà en enginyeria elèctrica.
Professor assistent en aquesta universitat, l’any 1956 accidentalment descobrí una forma d’emetre pulsacions elèctriques mentre construïa un oscil·lador per a enregistrar els batecs del cor, cosa que li donà la idea d’aplicar-lo en pacients als qual calia regularitzar o estimular el ritme cardíac.
En competència amb altres inventors que investigaven durant la mateixa època un aparell similar, dissenyà, amb la col·laboració del cirurgià William Chardak, el marcapassos d’implantació interna, que, després d’assajar-lo en gossos, l’any 1960 implantà a una desena de pacients i que fou el model que s’imposà al mercat des de l’any 1961. Patentà, a banda, més de tres-cents dispositius, d’entre els quals cal esmentar la pila de liti de llarga durada, molt utilitzada en implants.