Bill Bixby flyttet deretter til Hollywood, hvor han hadde en rekke strøjobber som inkluderte pikkolo og badevakt før han begynte som modell. Bixby sin karriere som skuespiller strakk over tre tiår, han dukket opp på teater, i filmer og i TV-serier. Bixby er best kjent for sin rolle som Tim O'Hara i situasjonskomedien My Favorite Martian på CBS og som Dr. David Banner i dramaserien The Incredible Hulk som også ble sendt på CBS.