Goethals ble uteksaminert fra West Point militærakademi i 1880 og tjenestegjorde som ingeniøroffiser i arméen 1891–95. Han og ble deretter ansatt ved ombyggnad av Tennessee-elvens og dens tilslutning til Musdle-kanalen og oppbygningen av Colbert-slussen, samt at han var sysselsatt ved elv- og havnarbeid i Block Island og Nantucket. Goethals satte selv frem forslag til forsvarsverk for Narragansett Bay ved New Bedford og Newport, Rhode Island 1903-07.