Prof. Kippenhahn ist einer breiten Öffentlichkeit durch seine populärwissenschaftlichen Bücher wie e.g. „100 Milliarden Sonnen“, „Licht vom Rande der Welt“, „Der Stern, von dem wir leben“ und vielen Vorträgen bekannt, wobei es ihm immer auf die physikalisch exakte Darstellung astronomischer Zusammenhänge ankommt. Diese Tätigkeit konnte er erst voll entfalten, seitdem er sich im sogenannten Ruhestand befindet. Voraus ging ein langes wissenschaftlich fruchtbares Leben an Universität und Max-Planck-Instituten.

Die Grundlagen dafür wurden an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Erlangen gelegt: Hier wurde er 1951 mit der Arbeit „Der Wertevorrat einer Matrix“ in der Mathematik bei Wilhelm Specht promoviert. Neben seiner Tätigkeit als Assistent an der Remeis-Sternwarte Bamberg veröffentlichte er wissenschaftliche Arbeiten nicht nur über Veränderliche Sterne sondern auch über Sternaufbau und Rotation von Sternen.

Damit konnte er sich 1958, nachdem er bereits am Max-Planck-Institut für Physik und Astrophysik in Göttingen arbeitete, als Externer für das Fach Astronomie in Erlangen habilitieren. Der Schwerpunkt seiner wissenschaftlichen Untersuchungen wurden dann die ersten quantitativen Rechnungen mit Computern über Sternaufbau und Sternentwicklung von Einzel- und Doppelsternen. Auch Phasen der Variabilität von Sternen konnten nun verstanden werden. Von 1965-1975 war Prof. Kippenhahn Ordinarius und Abteilungsvorsteher an der Universitätssternwarte Göttingen. Mit den schneller werdenden Computern und zahlreichen Schülern, von denen mehrere jetzt Inhaber von Lehrstühlen der Astrophysik in Deutschland sind, wurden diese Simulationen immer genauer, so dass auch Akkretionsscheiben und Pulsationen von Sternen im Detail erklärt werden können.

Von 1975-1992 war Prof. Kippenhahn Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching und damit auch für organisatorische Aufgaben der deutschen Astrophysik zuständig. Als Vorsitzender des Rates Westdeutscher Sternwarten organisierte er z.B. das Deutsche Astronetz, eine Vereinheitlichung der Computerstruktur der astronomischen Institute. Außerdem war er in Aufsichtsgremien der ESO und der Max-Planck-Gesellschaft.