Um descendente de James Otis, que imigrou da Inglaterra para a Nova Inglaterra, em 1631, os jovens Otis cresceu em Vermont e, aos 19 anos de idade, mudou-se para Troy, Nova York, e, mais tarde, para Brattleboro, Vermont, trabalhando em vários empregos. De 1838 a 1845, em Brattleboro, ele fabricou vagões e carruagens e, em seguida, mudou sua família para Albany, Nova York, onde, enquanto trabalhava como mecânico mestre em uma fábrica de barracas, ele inventou várias máquinas de economia de trabalho. Em 1851, ele estava em Bergen, Nova Jérsei, novamente como mecânico mestre em uma fábrica em bedstead.,a empresa Bergen enviou-o para Yonkers, Nova Iorque, em 1852 para operar uma nova fábrica e instalar a sua maquinaria. Lá ele projetou e instalou o que ele chamou de “guincho de segurança”, o primeiro elevador equipado com um dispositivo de segurança automática para evitar que ele caia se a corrente de elevação ou corda quebrou. No ano seguinte, ele se demitiu de seu trabalho e montou uma pequena loja de elevadores em Yonkers, vendendo sua primeira máquina de elevador em 20 de setembro de 1853. Transportava carga., As ordens foram poucas até maio de 1854, quando, no Crystal Palace, em Nova Iorque, ele demonstrou seu elevador, montando a plataforma alta no ar e ordenando o corte da corda. Em 23 de Março de 1857, ele instalou o primeiro elevador de segurança para o serviço de passageiros na loja de E. V. Haughwout & Co. em Nova Iorque. Em 15 de janeiro de 1861, ele patenteou um motor a vapor controlado de forma independente para uso de elevador (instalado em 1862)., Esta invenção lançou as bases para o negócio que seus dois filhos, Charles e Norton, continuaram após sua morte como donos do que eventualmente se tornou a Otis Elevator Company.Otis também desenvolveu uma série de outras contrivâncias mecânicas. Em 1852 patenteou alguns caminhões e freios ferroviários. Em 1857 patenteou um arado a vapor,e em 1858 patenteou um forno a forno.