A partir de esta fecha y viendo los sucesos que estaban sucediendo en la Alemania nazi, se estableció en Estados Unidos.

Recibió sendas críticas: el departamento de física dijo que era demasiado filosófico, y Bruno Bauch del departamento de filosofía dijo que era pura física.

Carnap descubrió un espíritu afín cuando conoció a Hans Reichenbach en una conferencia en 1923.

Carnap entonces se unió a un grupo informal de intelectuales vieneses al que se acabaría llamando círculo de Viena, guiado por Moritz Schlick y que incluía a Hans Hahn, Friedrich Waismann, Otto Neurath, y Herbert Feigl, con apariciones ocasionales del estudiante de Hahn, Kurt Gödel.

En 1933, Willard Quine conoció a Carnap en Praga y discutieron la obra de este último con cierto detalle.

Gracias en parte a los buenos oficios de Quine, Carnap pasó los años 1939-41 en Harvard, donde se reunió con Tarski.

Mientras estaba en la UCLA, escribió sobre conocimiento científico, la distinción analítico-sintético, y el principio de verificación.

Carnap fue autodidacta del esperanto cuando solo tenía catorce años, y siempre sintió simpatía hacia este idioma.

Carnap tuvo cuatro hijos de su primer matrimonio, que acabó en divorcio en el año 1929.