en ättling till en James Otis som invandrade från England till New England 1631, den unga Otis växte upp i Vermont och, vid 19 års ålder, flyttade till Troy, New York, och senare till Brattleboro, Vermont, arbetar på olika jobb. Från 1838 till 1845, i Brattleboro, han tillverkade vagnar och vagnar och flyttade sedan sin familj till Albany, New York, där, medan anställd som mästare mekaniker i en sängfabrik, han uppfann flera arbetsbesparande maskiner. År 1851 var han i Bergen, New Jersey, återigen som mästare mekaniker i en sängfabrik.,
Bergens firma skickade honom till Yonkers, New York, 1852 för att driva en ny fabrik och installera sin maskin. Där konstruerade och installerade han vad han kallade ”säkerhetshissen”, den första hissen utrustad med en automatisk säkerhetsanordning för att förhindra att den faller om lyftkedjan eller repet bröt. Nästa år avgick han från sitt jobb och inrättade en liten hissbutik i Yonkers och sålde sin första hissmaskin den 20 September 1853. Det tog frakt., Order var få fram till maj 1854 när han, vid Crystal Palace i New York City, demonstrerade sin Hiss genom att rida plattformen högt i luften och beställa repskuren. Den 23 mars 1857 installerade han den första säkerhetshissen för passagerarservice i butiken av E. V. Haughwout & Co. i New York. Den 15 januari 1861 patenterade han en oberoende kontrollerad ångmotor för hissanvändning (installerad 1862)., Denna uppfinning lade grunden för den verksamhet som hans två söner, Charles och Norton, fortsatte efter sin död som ägare till vad som så småningom blev Otis Elevator Company.
Otis utarbetade också ett antal andra mekaniska kontrakt. År 1852 patenterade han några järnvägsvagnar och bromsar. År 1857 patenterade han en ångplog, och 1858 patenterade han en bakugn.