Леонард Килер родился в 1903 году в Северном Беркли , Калифорния в семье известного писателя и натуралиста Чарльза Килера . Свое имя он получил в честь Leonardo Da Vinci, правда он всю жизнь стеснялся своего имени и предпочитал , когда его называли «Нард». В возрасте 17 лет (еще будучи учеником школы) он устроился работать лаборантом в фотолаборатории управления департамента полиции, которым в то время руководил друг его отца Август Фольмер, там же он познакомился с Джоном Ларсоном, вскоре став его ассистентом.
По окончании школы он был зачислен в Калифорнийский университет, в Беркли , позднее он продолжит обучение в Стендфордском университете. В эти годы пытается внести усовершенствования в созданный Ларсоном детектор лжи, а также принимает попытки сконструировать свой прибор. В 1924 году появляется его первый опытный образец , который он назвал «the Emotograph» (позднее он был уничтожен во время пожара) . В следующем году он внес ряд существенных усовершенствований в «полиграф Ларсона», в частности был добавлен металлический сильфон для наилучшей регистрации изменений кровяного давления дыхания и пульса. Так же был усовершенствован «кимограф» обеспечивающий более постоянную и равномерную скорость движения полиграммной бумаги.
Помимо это во время учебы в Стэнфорде 1920-х годов Килер впервые применил метод допроса с использованием карточного фокуса, предназначенного для убеждения подозреваемого в том, что он может угадать его игральную карту — хотя он и помечал колоду карт для уверенности. Этот метод широко применяется в детекции лжи и до сих пор (профессионалы его называют стим-тест). Согласно семейному преданию, когда Килер впервые встретил свою сокурсницу, психолога Кэтрин (Кей) Эпплгейт (Katherine (Kay) Applegate) она перехитрила его в этом карточном фокусе, в свою очередь смошенничав. Они поженились в 1930 году в Чикаго куда Килер переезжает вслед за своим шефом Фольмером . Август Фольмер переехал в преподавать криминалистику в Университете Чикаго. Килер же вскоре был принят на работу в криминалистическую лабораторию Северо-западного университета, первую судебную лабораторию в Соединенных штатах. Там же (в Чикаго)в то время находится и Джон Ларсон, приехавший с целью изучать психопатологию в Институте по исследованию дел несовершеннолетних.
Криминалистическая лаборатория Северо-западного университета была первой национальной судебной лабораторией США. Первым директором стал известный специалист в области баллистики, доктор Кэлвин Годдард (Dr. Calvin Goddard). Формирование Северо-западной лаборатории на год предшествовало созданию лаборатории ФБР, и среди людей, обученных на двухгодичных судебных курсах для следователей полиции и прокуроров, оказался отправленный Дж. Эдгаром Гувером (J. Edgar Hoover) агент и молодой аниматор по имени Честер Гоулд (Chester Gould), создавший мультипликационный персонаж Дика Трейси (Dick Tracy). В 1936 году Килер становится главой этой лаборатории.
В те годы Киллер продолжает совершенствовать свой детектор лжи ,добавив к нему еще один канал — КГР . Измерение изменения кожно-гальванической реакции (Galvanic Skin Resistance) производилось при помощи «психогальванометра». Таким образом появилась возможность значительно увеличить точность результатов за счет фиксации изменения сопротивления кожи и потоотделения. Так называемый «датчик Тремора» тоже был впервые использован Килером.
В 1929 году он подписал соглашение о производстве полиграфов с «Западной электро-механической корпорацией» в Окленде, штат Калифорния, и 31 января 1931 года получает патент на , «Аппарат для записи артериального давления», патент № 1788434
Впоследствии он использовал свой детектор лжи в работе своей лаборатории. В период с 1930 по 1935 годы им было проведено около 2000 полиграфных проверок лиц подозреваемых в совершении различных преступлений. Был накоплен колоссальный материал и была разработана революционные на тот момент методики — «метод скрываемой информации» и тест «пика напряжения» . Следует заметить что «Concealed Information Technique» и «Peak of Tension Test» до сих пор широко применяются полиграфологами во многих странах. Кстати его жена Кэтрин в то время стала первой в Америке женщиной графологом. В 1938 году, вскоре после ухода из лаборатории Леонард Килер открывает первую школу полиграфологов, известную как «Институт Килера» , помимо этого он создает в Чикаго фирму по производству детекторов лжи. Он работал в качестве частного полиграфолога и консультанта до своей смерти в 1949 году.
С тех пор устройство многоканальных полиграфов практически не изменилось, большинство созданных с тех пор диагностических приборов отличаются лишь незначительными техническими подробностями.
Предпринимались даже попытки увеличения количества каналов, создавались приборы способные регистрировать до 19 показателей (!) Кроме стандартных каналов — дыхание, артериальное давление , кожно-гальваническая реакция и тд., использовались и такие экзотические для полиграфов каналы, как миограмма, температура тела, оксигемограмма, окулограмма и тп.
И все таки на данный момент большинство современных полиграфов регистрируют порядка 5-7 показателей, при этом базовые 5 были в свое время введены именно Леонардом Килером , так что можно сказать что все дальнейшее развитие прибора шло в сторону повышения точности различных показателей и создании новых методов полиграфных тестов.