A los cinco meses de edad, O'Neil contrajo simultáneamente varias enfermedades infantiles[nb 1],[4] perdiendo su audición.
En 1976, se convirtió en la primera mujer en actuar con la agencia de acrobacias Stunts Unlimited.
[6][7][5] En 1978, su carrera como piloto inspiró una muñeca de acción sobre Kitty O'Neil, fabricada por Mattel.
Pilotó un triciclo a reacción impulsado por peróxido de hidrógeno, construido por Bill Fredrick, llamado "Motivator SMI".
[8] Según su contrato, se suponía que no debía haber excedido 400 millas por hora (643,7 km/h).
Sin embargo, Needham no batió el récord ni llegó a pilotar el "Motivator SMI", y un nuevo recurso legal de O'Neil y Hambleton para permitirle a O'Neil otro intento tampoco surtió efecto.
La propia O'Neil estimaba que podría haber superado las 700 millas por hora (1126,5 km/h) a plena potencia.
Cuando se jubiló, O'Neil había establecido 22 récords de velocidad en tierra y agua.