Fizikus, feltaláló, egyetemi tanár, Nobel-díjas
Villamosmérnöki tanulmányait az illinoisi és a wisconsini egyetemen végezte és a B.S. fokozatot 1947-ben, az M.S. fokozatot 1950-ben szerezte meg. Egészen 1958-ig a Milwaukee-i Globe Union cég Centralab laboratóriumában dolgozott, ahol kerámia-alapú szitanyomású áramkörök fejlesztésével foglalkozott. 1958 elején a dallasi Texas Instruments cégnél helyezkedett el, ahol elektronikus komponensek miniatürizálásán dolgozott. 1958. szeptember 12-én mutatta be a Texas Instruments vezetőinek az első több elemből álló integrált áramkört, mely egy szilícium félvezető lapkán egy tranzisztoron kívül további, passzív elemeket is tartalmazott. Ez vetette meg az integrált áramkörök fejlesztésének alapjait. Ő vezette az első kézi számológép létrehozásán dolgozó csoportot, több, mint 60 szabadalma volt. Kilby 1970-ben kutatási szabadságot vett a Texas Instruments-től, és önálló fejlesztőként dolgozott. 1978-tól 1984-ig a Texas A&M Egyetem professzoraként elsősorban kutatással és fejlesztéssel foglalkozott. Nyugdíjbavonulása után is aktív maradt szakmailag. 2000-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat az integrált áramkörök létrehozásában elért eredményeiért.