Su gran experiencia en construcción, mallas y otros sistemas de construcción le han dado un lugar entre los arquitectos más significativos del siglo XX.

Lideró junto con Vladímir Shújov, Buckminster Fuller y Frank Gehry la vanguardia en arquitectura de formas orgánicas.

Inspirándose en la naturaleza y los procesos que allí se encuentran, buscó formas de utilizar la menor cantidad de materiales y energía para encerrar espacios.

[3]​ Frei Otto fue honrado con el Premio Pritzker en 2015 y fue el segundo arquitecto alemán después de Gottfried Böhm en recibir el premio de arquitectura más importante del mundo.

Después de la guerra estudió en América del Norte donde conoció a figuras tan significativas como Erich Mendelsohn, Mies van der Rohe, Richard Neutra, y Frank Lloyd Wright.

Otto es la más grande autoridad en estructuras tensadas y de membrada de bajo peso, y ha encabezado avances en matemática estructural e ingeniería civil.

Investigaciones posteriores llevaron a Otto a escribir sobre las propiedades estructurales y de construcción del bambú, los crustáceos y las pompas de jabón.

En 1994, publicó Ancient Architects sobre inventos estructurales desde los primeros días de la construcción.

Como arquitecto e ingeniero civil estuvo activo hasta el final de su vida.