Bonestell syntyi San Franciscossa, Kaliforniassa. Hänen ensimmäinen tähtitieteellinen maalauksensa tehtiin vuonna 1905. Kun hän oli nähnyt Saturnuksen San Josen Lickin observatorion kaukoputken kautta, hän kiiruhti kotiin maalaamaan näkemänsä. Maalaus tuhoutui tulipalossa.
1906 maanjäristys. Vuosina 1915-1918 hän esitteli litografioitaan San Franciscossa järjestetyissä California Society of Etchersin (nykyisin California Society of Printmakers) 4. ja 7. vuosittaisissa näyttelyissä.