潘天佑祖籍恩平市平石水壳井村，他的父亲潘泽光是中国早期的空军飞行员。他在香港长大，毕业于香港伊丽莎白中学和香港大学，后来去了美国，在南加州大学攻读物理及电机工程，1974年获得博士学位，随后进入JPL（加州理工学院喷射推进研究所）工作，他所在的太空飞行操作中心，是JPL太空工程的“神经中枢”，任务包括操纵、遥控、导航、资信搜集、电信线路处理、数据分析处理等。
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卡西尼号”太空飞船是美国太空署多年来在JPL进行的最庞大的太空工程，耗资10多亿美元。这项巨大的太空工程凝聚了大量华人的劳动成果，潘天佑是几个主管中惟一的华裔人士。
30年来，潘天佑多次参与美国太空项目，他带领本系统数十位同事，强化和改善探测车与地面控制中心的联络，艰苦的工作终于在“勇气号”和“机遇号”成功着陆火星上得到肯定。
潘天佑多次代表美国宇航局与欧洲空间组织合作，协助法、德等国家管理太空通信网络，还多次出席在欧美举行的国际软件标准会议，被列入美洲西岸名人录，并被列入1997年美国及世界名人录，享有国际声誉。