Paine ble utdannet ved offentlige skoler i forskjellige byer i California før han ble uteksaminert fra Brown University i 1942 med en grad innenfor ingeniør-studiene. Under den andre verdenskrig tjenestegjorde han som offiser på en amerikansk ubåt i Stillehavet og under den japanske okkupasjonen av øyene i dette området. Han kvalifiserte seg som en marinedykker på dypt vann og han ble tildelt utmerkelsene Commendation Medal og Submarine Combat Insignia med stjerner for hans deltakelse under denne verdenskrigen.