После окончания технического училища в 1923 году, Вальтер начинает работать на Гамбургских верфях концерна «Вулкан» .
В конце 1925 года Вальтер переходит на работу в Берлине — в армейский центр вооружений (Heereswaffenamt), где занимается разработками реактивных систем «Flugabwehrgerate» для ПВО.
В 1930 году Вальтер заканчивает ранее начатую и теоретически обоснованную работу по созданию жидкостно-реактивных двигателей (ЖРД), использующих новое однокомпонентное топливо — пероксид водорода (H2O2). Одновременно Вальтер исследует возможность применения парогазовой смеси, как продукта разложения пероксида водорода для использования в паровых турбинах.
В 1933 году Вальтер по заданию морского отдела рейсхвера разрабатывает первые парогазовые турбины, работающие с дожиганием жидкого органического топлива в продуктах каталитического разложения пероксида водорода. а в 1934 году Вальтер демонстрирует морскому отделу экспериментальную парогазовую турбину для подводных лодок.
В 1935 году Вальтер переезжает в Киль, где 1 июля 1935 года создает собственную научно-производственную фирму «Инженерное бюро Гельмута Вальтера» («Ingenieurburo Hellmuth Walter» ).
В 1936 году построена и испытана подводная лодка для отработки цикла Вальтера на пероксиде водорода.Оказалось, что ранее известные принципы строительства подводных лодок не подходят для лодок с установками Вальтера из-за несовершенной на больших скоростях подводного движения старой аэродинамической конфигурации прочного корпуса и надстроек. Для новых быстроходных лодок требовалась новая аэродинамика (гидродинамика), которая будучи апробирована на лодках Вальтера перекочевала в область строительства атомных АПЛ.
В 1937 году было принято решение проектировать новую скоростную подводную лодку со скоростью в 25 узлов. Для развития новых двигательных установок Вальтер получает производственные площади возле Киля (Tannenberg).Предприятие Вальтера выпускало широчайшую гамму двигателей на пероксида водорода От ЖРД до ПГТУ различнейшего назначения: двигатели для авиационных и зенитных ракет, стартовые ускорители для самолётов и ракет, двигатели для подводных лодок, торпед, торпедных катеров.После окончания Второй мировой войны Вальтер по требованию британских властей продолжает работу над ПГТУ подводных лодок, восстанавливая одну из затопленных подлодок с силовыми агрегатами своей конструкции.
В 1948 году Вальтер имигрирует в США, где занимается преподаванием, а получив в 1960 году американское гражданство получает работу в корпорации Уорчингтон, Нью-Джерси (Worthington Corporation in Harrison, New Jersey), и скоро достигает должности вице-президента.Доктор Гельмут Вальтер был автором более чем 200 изобретений в разных областях техники.