En la Universidad de Princeton obtuvo una segundo grado en astronomía en 1923, y en 1924 un doctorado.Henry Norris Russell fue su tutor en astrofísica, quien inspiró su interés por la astronomía teórica.Durante la Segunda Guerra Mundial Menzel fue llamado afilas para unirse a la Armada como teniente coronel, para encabezar una división de inteligencia, donde utilizó sus habilidades multidisciplinares, incluyendo el descifrado de códigos del enemigo.Menzel también se dedicó a viajar con las expediciones científicas para observar eclipses solares.[5] Mantuvo con cierto orgullo el récord informal del mayor número de eclipses solares observados, un "título" que más tarde se adjudicó su estudiante, colega, y coautor Jay Pasachoff.Inicialmente realizó investigación solar, pero posteriormente se concentró estudiando las nebulosas gaseosas.Los colegas se familiarizaron con sus "Marcianos" que garabateaba durante las reuniones, desarrollando su afición a pintar acuarelas de escenas y criaturas alienígenas, fácilmente identificables por sus "agujeros tridimensionales", seres, nubes, y naves espaciales alienígenas.[11][3][12] En todos estos libros Menzel argumentaba que los OVNI no son nada más que una identificación errónea de fenómenos ordinarios como estrellas, nubes y aviones; o el resultado de la interpretación de personas que ven fenómenos atmosféricos inusuales y no habituales.A menudo sugirió que la inversión térmica, y las calimas podían distorsionar la visión de estrellas o planetas, haciéndolos aparentar un mayor tamaño, y una forma o movimiento inusuales.Menzel quizás fue la opinión pública más temprana en cuanto al asunto OVNI, según un documental radiofónico dirigido y narrado por Edward R. Murrow a mediados de la década de 1950.