Margaret H. Hamilton werd geboren in Paoli, Indiana, en studeerde wiskunde aan de Universiteit van Michigan en Earlham College. Zij studeerde in 1958 af met een bachelorgraad en was van plan haar studie aan de Brandeis University voort te zetten. In plaats daarvan nam Hamilton een tijdelijke baan aan bij het Massachusetts Institute of Technology (MIT), waar ze weersvoorspellende software ontwikkelde voor professor Edward N. Lorenz op de Librascope LGP-30 en PDP-1 computers, waarbij ze in die tijd opmerkte dat programmeurs hun vak leerden door praktische training (er waren nog geen formele computerwetenschapsprogramma’s aan universiteiten).
Van 1961-63 werkte Hamilton aan het enorme Amerikaanse SAGE luchtverdedigingssysteem in de Lincoln Laboratoria, waar ze zich voor het eerst begon te interesseren voor de betrouwbaarheid van software. “Als de computer tijdens de uitvoering van je programma crashte, was er geen verstoppen aan. Lichten zouden knipperen, bellen zouden rinkelen en iedereen, de ontwikkelaars en computeroperators, zou komen aanrennen om uit te zoeken wiens programma iets slechts deed met het systeem”.
Tijdens de Apollo-ruimtemissies leidde Hamilton het team dat de vluchtsoftware aan boord creëerde voor NASA’s Apollo-commandomodules en maanmodules. Zij had de leiding over de Apollo (en Skylab) boordvluchtsoftware, terwijl zij ook directeur was van de Software Engineering Division van het MIT’s Instrumentation Laboratory. Gedurende deze tijd bij MIT wilde zij hun software “legitimiteit” geven, net als bij andere engineering disciplines, zodat het (en degenen die het bouwden) het gepaste respect zou krijgen; en als resultaat verzon zij de term “software engineering” om het te onderscheiden van andere soorten engineering.
Met haar Priority Displays foutdetectie en herstelprogramma’s, creëerde zij nieuwe man in de lus concepten die de mogelijkheid boden voor de on-board vliegsoftware om asynchroon in real-time te communiceren met de astronaut binnen een gedistribueerde systeem van systemen omgeving. Hierdoor kon de software (die parallel met de astronauten liep) de astronauten onderbreken en hun normale displays vervangen door prioriteitsdisplays; om hen te waarschuwen in geval van een noodsituatie tijdens een Apollo-missie. Dit was het geval tijdens de Apollo 11 landing.
Zij rondde de Apollo inspanning af door haar team te leiden bij het uitvoeren van een empirische analyse gebaseerd op de lessen die waren geleerd bij de ontwikkeling van de Apollo boordvluchtsoftware. Deze lessen werden geformaliseerd in een theorie voor systemen en software, die de oorsprong en een groot deel van de basis vormt van Hamilton’s Universal Systems Language (USL).
Hamilton is de oprichter en CEO van Hamilton Technologies, Inc. Zij is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de Universal Systems Language (USL), samen met de geïntegreerde systemen-naar-software “Development Before the Fact” preventieve levenscyclus en de automatisering ervan, de 001 Tool Suite; allemaal gebaseerd op haar wiskundige theorie van controle voor systemen en software.
Omwille van haar preventieve paradigma, met USL, in plaats van te zoeken naar meer manieren om te testen op fouten en te blijven testen op fouten laat in de levenscyclus, de meerderheid van de fouten, met inbegrip van alle interface fouten zijn niet toegestaan in een systeem, gewoon door de manier waarop het is gedefinieerd.
Hamilton’s methoden hebben gedurende meer dan vijf decennia een grote invloed gehad op het vakgebied van software engineering tot en met de dag van vandaag.
Hamilton ontving de NASA Exceptional Space Act Award (2003) en de Presidential Medal of Freedom uitgereikt door Barack Obama (2016).