В 1909 году вместе с компаньонами Чарли Кеттеринг основал компанию DELCO. Первоначально она занималась разработкой и изготовлением систем зажигания по заказу Генри Лиланда из компании Cadillac. В 1911 году Чарли получил патент №1150523 на первый электрический стартер, который дебютировал на серийных автомобилях Cadillac в 1912 году. С 1920 по 1947 год Кеттеринг возглавлял исследовательское подразделение General Motors Research Corp.
Творческая деятельность Кеттеринга не ограничивалась автомобильной тематикой. Он принимал участие в создании дизельных двигателей для локомотивов, авиационных торпед, кондиционеров и медицинских приборов. В честь Кеттеринга назван один из исследовательских институтов корпорации GM и медицинский центр по борьбе с раком.