Joyner nació en Charlottesville, Virginia, y se graduó en el Sweet Briar College en 1937.

[2]​[3]​ Mientras estuvo en la UVA, recibió el Premio Algernon Sydney Sullivan por su excelencia de carácter y servicio a la humanidad.

[4]​ El Laboratorio Aeronáutico NACA Memorial Langley (LMAL, más tarde el Centro de Investigación Langley) contrató a Joyner como ingeniero eléctrico en septiembre de 1939, convirtiéndola en su primera ingeniera.

Joyner estuvo activa en organizaciones de ingeniería y sociedades.

El esposo de Kitty, Upshur T. Joyner, también trabajó en NACA / NASA Langley durante 40 años como físico, y se retiró en 1971, el mismo año que Kitty.