1941年皮克林取得美国国籍。1944年，皮克林进入当时由美国陆军掌管的喷气推进实验室工作，从事导弹研究，曾主管美国第一个导弹系统“下士”的研发工作。1954年到1976年期间，皮克林担任喷气推进实验室主任。在他上任后的第三年，即1957年的10月4日，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星，随后美国政府决定和苏联在太空领域展开竞争。皮克林调集了实验室的人力物力组成人造卫星研发小组，在83天时间内制造出了美国第一颗人造地球卫星“探险者一号”，并于1958年1月31日成功发射升空。1958年，实验室由新成立的美