Nacque a Bricelyn, nel Minnesota, Hestenes conseguì il suo dottorato di ricerca presso l'Università di Chicago nel 1932 sotto Gilbert Bliss. La sua tesi era intitolata "Sufficient Conditions for the General Problem of Mayer with Variable End-Points". Dopo aver insegnato come professore associato a Chicago, nel 1947 si trasferì ad presso la UCLA (Università della Californa), posizione che tenne fino alla sua pensione nel 1973. Mentre lavorava come professore, Hestenes supervisionò la ricerca di tesi di 34 studenti, tra cui Glen Culler, Richard Tapia e Jesse Wilkins, Jr.
