Reichenbach uzyskał stopień w filozofii na uniwersytecie w Erlangen w 1915 r., a w 1916 r. opublikowano jego dysertację doktorską z teorii prawdopodobieństwa, promotorami której byli Paul Hensel i Emmy Noether. W okresie I wojny światowej Reichenbach walczył na froncie rosyjskim w oddziałach radiowych. W roku 1917 z powodu kłopotów ze zdrowiem został zwolniony ze służby i wrócił do Berlina. W latach 1917–1920 pracował jako inżynier i fizyk, uczęszczał też na wykłady Alberta Einstena z teorii względności.
W roku 1920 Reichenbach zaczął nauczać w Technische Hochschule w Stuttgarcie jako Privatdozent. W tym samym roku opublikował swoją pierwszą książkę o filozoficznych implikacjach teorii względności: The Theory of Relativity and A Priori Knowledge, która krytykowała Kanta pojęcia syntetycznych sądów a priori. Późniejsze jego publikacje to: Axiomatization of the Theory of Relativity (1924), From Copernicus to Einstein (1927) i The Philosophy of Space and Time (1928), która zapoczątkowała logiczno-empiryczne spojrzenie na teorię względności.