În 1929, Groves a plecat în Nicaragua, la conducerea unei companii din 1st Engineers, ca parte a unei expediții al cărei scop era să efectueze un studiu pentru Canalul Inter-Oceanic Nicaragua. După cutremurul din Nicaragua din 1931
, Groves a preluat responsabilitatea pentru sistemul de aprovizionare cu apă din Managua, pentru care a fost decorat cu Medalia de Merit a Președintelui Nicaragua. Groves a fost promovat la gradul de căpitan la 20 octombrie 1934. El a participat la Școala de Comandă și Stat Major General de la Fort Leavenworth, Kansas, în 1935 și 1936, după care a fost trimis la Kansas City, Missouri, ca asistent al comandantului Diviziei râului Missouri. În 1938 și 1939 a frecventat Colegiul de Război al Armatei. La 1 iulie 1939, el a fost trimis la Departamentul de Război, Statul Major General în Washington, D.C.