David Rittenhouse nacque figlio del contadino Matthias Rittenhouse a Germantown, Pennsylvania. Sposò Eleanor Coulston e, dopo la sua morte, Hannah Jacobs. Divenne un astronomo, matematico, costruttore di strumenti e uno dei principali scienziati americani del XVIII secolo, secondo solo a Benjamin Franklin.

Autodidatta, mostrò presto abilità matematiche e meccaniche, e padroneggiò i Principia di Newton in una traduzione inglese. Da ragazzo Rittenhouse costruì il modello di un mulino ad acqua, e all’età di diciassette anni aveva costruito un orologio di legno, ma avendo poche opportunità di frequentare la scuola, si istruì da solo attraverso i libri e una scatola di attrezzi ereditata da suo zio David Williams, un fabbricante di mobili. All’età di diciannove anni iniziò a costruire orologi e altri dispositivi meccanici e scientifici.

Nei successivi trenta o quarant’anni realizzò molti strumenti matematici e astronomici molto apprezzati e innovativi, il più famoso dei quali furono due orrerie che costruì per i college del New Jersey (ora Università di Princeton) e di Filadelfia (ora Università della Pennsylvania). Questi orrerie mostrano le eclissi solari e lunari e altri fenomeni per un periodo di 5.000 anni in avanti o indietro. Dopo essersi trasferito a Filadelfia nel 1770, Rittenhouse utilizzò sia le osservazioni astronomiche che quelle terrestri per rilevare canali e fiumi e per stabilire i confini tra molti degli Stati del Medio-Atlantico. Nel 1774 ricoprì l’incarico di geometra della città di Filadelfia.

Il suo pensiero scientifico e la sua sperimentazione fecero guadagnare a Rittenhouse un notevole prestigio intellettuale in America e in Europa. Costruì il suo osservatorio nella fattoria di suo padre a Norriton, fuori Filadelfia. Rittenhouse tenne un registro dettagliato delle sue osservazioni e pubblicò una serie di importanti lavori sull’astronomia, tra cui un documento che esponeva la sua soluzione per localizzare il posto di un pianeta nella sua orbita. Fu uno dei leader della comunità scientifica nell’osservazione del transito di Venere nel 1769, che gli valse un ampio consenso. Cercò anche di risolvere problemi matematici, pubblicando il suo primo articolo matematico nel 1792, uno sforzo per determinare il periodo di un pendolo. Sperimentò anche il magnetismo e l’elettricità.

Rittenhouse fu eletto membro dell’American Philosophical Society nel 1768, servendo negli anni come curatore, bibliotecario, segretario, vice presidente e, dal 1791 al 1796, presidente. Fu eletto nel suo comitato per osservare i transiti di Venere e Mercurio nel 1769 sulla base dei piani che aveva fatto. Nel corso degli anni ricevette una serie di lauree ad honorem tra cui quelle dei collegi del New Jersey e di Filadelfia. Inoltre fu eletto membro dell’Accademia Americana delle Arti e delle Scienze e membro della Royal Society di Londra.

Rittenhouse utilizzò le sue capacità scientifiche per scopi pratici durante la rivoluzione americana. Nel 1775 iniziò il suo servizio nel Comitato di Sicurezza come ingegnere che supervisionava la fusione locale dei cannoni, il miglioramento dei fucili, la fornitura di munizioni e la selezione dei siti per le fabbriche di polvere da sparo e i magazzini. Alla fine degli anni 1770 Rittenhouse fu membro dell’Assemblea della Pennsylvania, della Convenzione costituzionale della Pennsylvania del 1776 e del Board of War. Dal 1779 al 1787 Rittenhouse fu tesoriere della Pennsylvania, e dal 1792 al 1795 servì come direttore della Zecca degli Stati Uniti.

Rittenhouse fu professore di astronomia della Penn dal 1779 al 1782 e vice rettore nel 1780 e 1782. Servì anche Penn come fiduciario dell’Università dello Stato della Pennsylvania (1779-1780 e 1782-1791) e poi, dopo la sua unione del 1791 con il College di Filadelfia, come fiduciario dell’Università della Pennsylvania (1791-1796).

Rittenhouse fu professore di astronomia dal 1779 al 1782 e vice rettore nel 1780 e 1782.