Max Bill è nato a Winterthur, in Svizzera. Dopo un apprendistato come argentiere nel 1924-27, intraprese gli studi presso il Bauhaus di Dessau sotto molti insegnanti tra cui Wassily Kandinsky, Paul Klee e Oskar Schlemmer dal 1927 al 1929, dopodiché si trasferì a Zurigo.
Dopo aver lavorato su progetti grafici per i pochi edifici moderni in costruzione, Bill costruì il suo primo lavoro, la sua casa e il suo studio (1932-3) a Zurigo/One. A partire dal 1937 fu uno dei principali promotori del gruppo di artisti svizzeri Allianz.
Bill è considerato l'influenza più decisiva sul design grafico svizzero a partire dagli anni '50 con i suoi scritti teorici e il suo lavoro progressista. Il suo legame con i tempi del modernismo di gli ha conferito un'autorità speciale. Come designer industriale, il suo lavoro è caratterizzato da una chiarezza di design e da proporzioni precise. Ne sono un esempio gli eleganti orologi progettati per Junghans, un cliente di lunga data. Tra i prodotti più importanti progettati da Bill c'è l'Ulmer Hocker del 1954, uno sgabello che può essere utilizzato anche come elemento di scaffale, scrivania per relatori, tablet o tavolino. Sebbene lo sgabello sia una creazione di Bill e del designer Hans Gugelot della Ulm School, viene spesso chiamato "Bill Hocker" perché il primo schizzo su un tovagliolo da cocktail fu opera di Bill.
Come designer e artista, Bill ha cercato di creare forme che rappresentassero visivamente la Nuova Fisica dell'inizio del XX secolo. Cercò di creare oggetti in modo che la nuova scienza della forma potesse essere compresa dai sensi, ovvero come un'arte concreta. Quindi Bill non è un razionalista, come si pensa di solito, ma piuttosto un fenomenologo. Realizzò dipinti geometrici, stampe e sculture sferiche, alcune basate sul nastro di Möbius, in pietra, legno, metallo e gesso. Tra i suoi lavori architettonici figurano un edificio per uffici in Germania, uno studio radiofonico a Zurigo e un ponte nella Svizzera orientale.
Bill continuò a produrre progetti architettonici, come quelli per un museo di arte contemporanea (1981) a Firenze e per l'Archivio Bauhaus (1987) a Berlino. Nel 1982 partecipò anche al concorso per un'aggiunta alla Neue Nationalgalerie di Berlino, costruita su progetto di Ludwig Mies van der Rohe. Il Pavillon-Skulptur, una grande scultura in granito, è stata installata in prossimità della Bahnhofstrasse di Zurigo nel 1983. Come spesso accade con l'arte moderna in luoghi pubblici, l'installazione ha generato alcune controversie. Endlose Treppe, una scultura realizzata in granito nordamericano, è stata progettata per il filosofo Ernst Bloch.
Nel 1982 ha ricevuto il premio Sir Misha Black ed è stato inserito nel Collegio dei Medaglisti.
Bill eseguì molte sculture pubbliche in Europa ed espose ampiamente in gallerie e musei, compresa una retrospettiva alla Kunsthaus Zürich nel 1968-69. È stato oggetto di retrospettive alla Albright-Knox Art Gallery di Buffalo e al Los Angeles County Museum of Art nel 1974, e al Solomon R. Guggenheim Museum di New York nel 1988.
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