James Arthur Chamberlin annak az Űrkutatási Munkacsoportnak (NASA) az egyik kulcsembere volt, amelyből a Texas állambeli Houstonban működő Emberes Űrközpont (ma Lyndon B. Johnson Űrközpont) lett. NASA-pályafutása során a Max Faget által tervezett Mercury-kapszula műszaki vezetője volt, majd a Gemini-kapszula tervezőjévé avanzsált. A Gemini-vel kapcsolatos javaslatok közül sok tőle származik . Ő volt a felelős a McDonnell Douglas sikertelen űrsikló-javaslatáért is, és jelentős szerepet játszott a ténylegesen megépült űrsikló kifejlesztésében.

Chamberlin 1915. május 23-án született a kanadai Kamloopsban, British Columbiában. Miután édesapja elesett az első világháborúban, édesanyja Torontóba költöztette a családot, és Chamberlin végül mérnöknek tanult a Torontói Egyetemen és a londoni Imperial College-ban.

936-ban szerzett gépészmérnöki diplomát a Torontói Egyetemen. Ezután az angliai Londonba ment, ahol 1939-ben az Imperial College of Science and Technology-n szerzett mesterdiplomát. Mielőtt visszatért Kanadába, Chamberlin rövid ideig a Martin-Baker cégnél, a katapultülések gyártójánál dolgozott. A québeci Montrealba költözött, ahol 1940-ben és 1941-ben a Federal Aircraft Ltd. számára dolgozott a brit Avro Anson repülőgép kanadai változatán.

1942-ben és 1942-ben főmérnökként dolgozott a Clark Ruse Aircraftnál az új-skóciai Dartmouthban, ahol a kiképzésben és tengeralattjáró-elhárításban használt repülőgépek mérnöki és nagyjavítási munkálataiért volt felelős. A háború hátralévő részében Chamberlin a montreali Noorduyn Aviation kutatómérnöke volt.

Jim Chamberlin valamikor az 1950-es években, a NASA-hoz való csatlakozása előtt. (Industry Canada)

1946 februárjában Chamberlin csatlakozott a torontói Avro Aircraft Ltd. mérnöki személyzetéhez. Az Avro Canada egyik legjobb szakembere volt, az Avro C-102 Jetliner és a CF-100 sugárhajtású elfogó repülőgépek vezető aerodinamikusaként dolgozott. Mindkét repülőgép új utakat nyitott a kanadai repülőgépiparban.

Amikor az Avro az 1950-es évek közepén áttért a CF-105 Avro Arrow tervezésére és gyártására, Chamberlin volt az Avro műszaki tervezési főnöke.A kétmotoros, deltaszárnyú, szuperszonikus  sugárhajtású elfogó repülőgépet korának legfejlettebb repülőgépének tartották. Mindössze öt Arrow repült, mielőtt a kanadai kormány 1959. február 20-án leállította a projektet.

Avro Arrow

Amikor ezt a programot 1959-ben törölték (ami Kanadában a mai napig némi bosszúság forrása), több mint két tucat, immár munkanélküli Avro mérnököt vitt át az Egyesült Államokba. 1959 áprilisában Chamberlin és az Avro Canada két tucatnyi másik mérnöke a NASA a Virginia állambeli Hamptonban található Langley Kutatóközpontban működő űrkutatási munkacsoporthoz szerződött. A NASA Avro csoportja végül összesen 32 mérnököt számlált. A Space Task Group később a texasi Houstonba költözött, és a mai Johnson Űrközpont "fontos részévé" vált.

A Mercury-projekt ekkor már folyamatban volt, Max Faget munkája a kapszula megtervezésére már a NASA 1958. júliusi megalakulása előtt megkezdődött. Chamberlin lett Faget jobbkeze, mint mérnöki vezető és projektmenedzser, aki a Mercury kapszula McDonnell Aircraft általi gyártásáért felelt. A NASA  az ő szerepét úgy írja le, hogy ő volt a felelős "a korai Mercury küldetések során felmerülő problémák elhárításáért".

A Mercury-Atlas 6 küldetés felszállása 1962. február 20-án. Ezen a küldetésen John Glenn lett az első amerikai, aki Föld körüli pályára állt.

Ezzel a tapasztalattal a háta mögött Chamberlint bízták meg a Mercury utódjának főtervezői feladatával. Az Apollo-program is folyamatban volt már, de még évekre volt attól, hogy valami kézzelfogható eredményt hozzon létre, és a Gemini kapszula ebbe az időszakba "érkezett meg" .Így aztán Chamberlin egy olyan kétszemélyes űrhajón kezdett dolgozni, amely képes volt pályát változtatni, dokkolni más űrhajókkal, és lehetővé tette az űrhajósok számára az űrben való tartózkodást,űrséták "végrehajtását". 1961-ben ő lett a Gemini első programvezetője. Bár 1963-ban távozott ebből a pozícióból, az általa tervezett Gemini űrhajó egyértelmű előrelépést jelentett a Mercuryhoz képest. Az 1965-ben és 1966-ban végrehajtott 10 emberes Gemini űrrepülés során az amerikai űrhajósok átvették a vezetést a Szovjetunióval folytatott űrversenyben, és megalapozták az Apollo-program sikerét.

Ez az 1965. december 15-én készült felvétel a Gemini 7 űrhajót mutatja ahogyan a Gemini 6 űrhajó ablakából figyelték a manőverek során, kb. 9 láb távolságot tartva.

A Gemininek még ma is vannak hívei, sőt egyesek a "visszatérését" követelik, mint megoldást az Egyesült Államok 21. századi, emberes űrkutatással kapcsolatos gondjaira. Nagyon sokoldalú űrhajó volt, és amikor a McDonnellt kizárták az Apollo űrhajó építéséből (amit a North American Aviation és a Grumman Aircraft Engineering kapott), a gyártó és Chamberlin a Gemini olyan változataival bombázta a NASA-t, amelyek űrállomásokra, űrállomásként, sőt, még a Holdra való leszállásra is alkalmasak voltak. Egyik sem épült meg, bár néhány közel járt hozzá.De az Apollo program ekkor már eléggé előrehaladott állapotban volt.

Gemini 7 a Gemini 6-ból fotózva (NASA)

Chamberlin számos közvetlen módon járult hozzá az Apollo sikeréhez. A NASA-nál az elsők között látta, hogy az Apollo sikeres lehet, ha a Hold körüli pályán történő "randevú" repülési módot használja, nem pedig a NASA által 1961-ben, Kennedy elnök Hold-programjának elindításakor favorizált közvetlen repülési módot. Miután 1963-ban elhagyta a Geminit, Chamberlin a NASA egyik vezető probléma megoldója lett az Apolló programnál. Segített megoldani az Apollo parancsnoki és kiszolgáló moduljaival, a holdkomppal, az űrhajósok által a Holdon  használt járművel és járművön kívüli mobilitással és a Saturn rakétákkal kapcsolatos problémákat.

Az Apollo-11 startja 1969. július 16-án (forrás: NASA)

Mielőtt 1970-ben elhagyta a NASA-t, Chamberlin részt vett az űrsikló korai tervezési koncepcióinak kidolgozásában is.

Miután elhagyta a NASA-t Chamberlin csatlakozott a McDonnell Douglas Astronauticshoz, és segített kidolgozni az űrsiklóra vonatkozó sikertelen pályázatot. Amikor azonban a  McDonnell Douglas  megnyerte az űrsikló támogatására vonatkozó szerződést, Chamberlin felügyelte az űrsikló részletes tervezési és fejlesztési munkálatait.

Az űrsikló művészi koncepciója,(illusztráció NASA)

Jim Chamberlin 1981. március 8-án halt meg a texasi Houstonban. Az Egyesült Államok állampolgára lett 1964-ben. Chamberlinnek és feleségének, Ellának két gyermeke született, Arthur Chamberlin és Shirley Ditloff.

A NASA-nál töltött ideje alatt Chamberlin számos kitüntetést kapott, többek között a NASA Kivételes Tudományos Teljesítményért Érdemérmét és a NASA Kivételes Szolgálati Érdemérmét. Az űrsiklóval kapcsolatos munkájáért megkapta a NASA Kivételes Mérnöki Teljesítmény Érdemérmét is. Ontario tartomány hivatásos mérnöke, a Repüléskutatók Intézetének (Institute of Aeronautical Scientists) tagja és a Kanadai Repüléskutató Intézet társult tagja volt. 2001-ben beiktatták a kanadai Aviation Hall of Fame-be.