descendant D’un James Otis qui a immigré d’Angleterre en Nouvelle-Angleterre en 1631, le jeune Otis a grandi dans le Vermont et, à l’âge de 19 ans, a déménagé à Troy, New York, et plus tard à Brattleboro, Vermont, travaillant à divers emplois. De 1838 à 1845, à Brattleboro, il fabriqua des wagons et des voitures, puis déménagea sa famille à Albany, New York, où, tout en travaillant comme maître mécanicien dans une usine de bedstead, il inventa plusieurs machines économes en main-d’œuvre. En 1851, il était à Bergen, New Jersey, à nouveau comme maître mécanicien dans une usine de bedstead.,
la firme de Bergen l’envoya à Yonkers, New York, en 1852 pour exploiter une nouvelle usine et installer ses machines. Là, il a conçu et installé ce qu’il a appelé le « palan de sécurité”, le premier ascenseur équipé d’un dispositif de sécurité automatique pour l’empêcher de tomber si la chaîne de levage ou la corde se brisait. L’année suivante, il démissionna de son emploi et installa un petit magasin d’ascenseurs à Yonkers, vendant sa première machine d’Ascenseur le 20 septembre 1853. Il ont transporté du fret., Les commandes sont peu nombreuses jusqu’en mai 1854, date à laquelle, au Crystal Palace de New York, il fait la démonstration de son ascenseur en montant la plate-forme en l’air et en ordonnant la Coupe de la corde. Le 23 mars 1857, il installe le premier ascenseur de sécurité pour le service des passagers dans le magasin de E. V. Haughwout & Co. dans la Ville de New York. Le 15 janvier 1861, il breveta une machine à vapeur à commande indépendante pour ascenseur (installée en 1862)., Cette invention a jeté les bases de l’entreprise que ses deux fils, Charles et Norton, ont poursuivie après sa mort en tant que propriétaires de ce qui est devenu la Otis Elevator Company.
Otis a également conçu un certain nombre d’autres dispositifs mécaniques. En 1852, il breveta des camions et des freins pour wagons de chemin de fer. En 1857, il a breveté une charrue à vapeur, et en 1858, il a breveté un four de cuisson.