Miller ble ansatt som hovedtrener for Denver Broncos 1. februar 1977. Han erstattet John Ralston etter at han sa opp dagen før, etter sin beste sesong. Miller tok over et lag ledet av linebackerne Randy Gradishar, Bob Swenson og Tom Jackson, cornerbackene Louis Wright og Bernard Jackson, safety Billy Thompson og defensive end Lyle Alzado—kjente spillere i Orange Crush Defense—og quarterback Craig Morton (hentet i en byttehandel med New York Giants) og ledet dem til et seriespill på 12–2 og en AFC-tittel. Broncos møtte deretter Tom Landrys Dallas Cowboys i Super Bowl XII hvor de tapte 27–10.