През 1949 г. Карпентър започва служба в морската авиация на САЩ. През 1951 г. става пилот от морската авиация. По време на войната в Корея, Карпентър съпровождал военни кораби и изпълнявал разузнавателни полети над Жълто и Южнокитайско море и над Тайванския проток. След войната се обучава в училище за летци-изпитатели за морската авиация и от 1954 г. започва служба като такъв.