W 1955 roku przeczytała artykuł w lokalnej gazecie o siostrach bliźniaczkach, które pracowały dla National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) jako „komputery”. Następnego dnia złożyła podanie o pracę, a dwa tygodnie później została zatrudniona - jako jeden z czterech Afroamerykanów na 2500 pracowników. Swoją karierę rozpoczęła jako matematyk i inżynier komputerowy w NACA Lewis Flight Propulsion Laboratory (które stało się NASA Lewis Research Center w latach 1958–1999, a następnie John H. Glenn Research Center) w Cleveland, Ohio. Kontynuowała naukę pracując dla agencji, a w 1977 roku uzyskała tytuł Bachelor of Science z matematyki na Cleveland State University. W ramach kształcenia ustawicznego Easley przeszła przez kursy specjalizacyjne oferowane przez NASA. mały|Annie Easley, NASA W NASA podjęła się roli doradcy ds. równych szans zatrudnienia (EEO). Był to jeden z formalnych sposobów, w jaki pomagała swoim przełożonym w NASA w rozwiązywaniu skarg dotyczących dyskryminacji.