Sus padres se mudaron a Niagara Falls, Nueva York durante la Gran Depresión en busca de mejores oportunidades.

[4]​ Era todavía joven cuando la familia volvió a mudarse, adquiriendo vivienda cerca de Paramount Pictures, en Hollywood.

Fue vendedor de periódicos en el terreno del estudio, pero el interés por el deporte lo mantuvo ajeno al cine.

[14]​ Después viajó a Nueva York City para aprender arte dramático de actores como Sanford Meisner y Stella Adler.

Su primer papel en el cine fue el de Oliver Brown en Seven Angry Men, trabajando junto a Raymond Massey.

En sus inicios en el cine, Pennell fue a Europa actuando en películas como Old Surehand, una producción alemana basada en una novela de Karl May.

Volvió a los Estados Unidos y fue actor invitado en varias series televisivas western, como Dick Powell's Zane Grey Theater, Death Valley Days, Outlaws, Have Gun – Will Travel, Wagon Train, The Big Valley, El virginiano, Gunsmoke, Bonanza, Rango, Custer, Branded, The Rough Riders, Cimarron City y Tombstone Territory.

Pennell también trabajó en La batalla de Midway (1976) como el Capitán Cyril Simard, acompañando a Charlton Heston y Henry Fonda.

Pennell trabajó en más de 50 piezas teatrales, entre ellas The Poker Game, Desperate Hours, Pieces of Time y Dead Autumn's Soul.

Pennell fue aficionado a toda clase de deportes, entre ellos el béisbol, fútbol, tenis, boxeo, atletismo e hípica.