Жак Валле окончил Парижский университет (Сорбонну), получив степень бакалавра математики. Поступил в магистратуру университета Лилля по специальности «астрофизика», получил степень магистра. В 1961 году начал профессиональную деятельность в Парижской обсерватории в Медоне. Также в 1961 году удостоен премии им. Ж. Верна за свои литературные произведения в жанре научной фантастики. В этот период (по разным данным, между 1952 и 1960 годами) создаёт неформальный клуб уфологов — «Незримый колледж», члены которого могли свободно обмениваться интересующей их информацией. Он просуществовал до 1975 года, помимо Валле, его членом был и Эме Мишель.
В 1962 году приглашён на работу в США, начав карьеру в обсерватории Техасского университета в Остине. Вскоре перешёл работать в Обсерваторию Макдональда, принадлежащую НАСА. В НАСА он занимался составлением детальных топографических карт Марса. В 1967 году защитил докторскую диссертацию по информатике в Северо-западном университете. В 1972—1976 годах работал в Институте Будущего, где был основным исполнителем по теме National Science Foundation: проектирование глобальных компьютерных сетей (прототип интернета). Кроме того, на рубеже 1960-х — 1970-х годов работал в Мичиганском университете над проблемой искусственного интеллекта, в 1967 году удостоен докторской степени по математике. Его научным руководителем был доктор Джозеф Аллен Хайнек, который и вовлёк его в уфологические исследования.