Trong thời kỳ còn ở cương vị Phó chủ tịch, Muilenburg quản lý một số quy trình và hoạt động tại các công ty con của Boeing, cũng như điều hành Chiến lược "duy nhất Boeing" trên toàn Công ty. Ông đồng thời chia sẻ việc giám sát và hỗ trợ hoạt động kinh doanh của hãng hàng không vũ trụ này và tập trung vào các khả năng tăng trưởng cụ thể, bao gồm các mối quan hệ quan trọng trên toàn cầu, các sáng kiến lãnh đạo và thực hiện những chương trình phát triển.
Trước khi là Phó chủ tịch vào tháng 12/2013, Muilenburg từng là Chủ tịch và Giám đốc điều hành của Boeing Defense, Space & Security (BDS). Công ty trị giá 31 tỷ USD với 53.000 nhân viên này chuyên cung cấp các giải pháp tích hợp để đáp ứng nhu cầu lâu dài của quốc phòng, chính phủ, không gian, tình báo và an ninh cho khách hàng tại Mỹ cũng như trên toàn thế giới.
Trước đó nữa, Muilenburg là Chủ tịch của Dịch vụ và Hỗ trợ kinh doanh BDS toàn cầu, Phó chủ tịch của Chương trình Programs & Engineering Boeing, Giám đốc hệ thống vũ khí cho máy bay Boeing, tổ chức quản lý các chương trình và các vị trí kỹ thuật trên F-22, Airborne Laser…
Muilenburg có bằng cử nhân về kỹ thuật hàng không của Đại học bang Iowa và một bằng thạc sĩ về hàng không và du hành vũ trụ của Trường đại học Washington.
Không chỉ nổi bật với vai trò lãnh đạo cấp cao tại Boeing, Muilenburg còn nắm giữ nhiều vị trí quan trọng khác tại các hiệp hội hàng không và vũ trụ. Ông là thành viên Ban giám đốc của Caterpillar Inc., Hội đồng Kinh doanh Mỹ - Trung Quốc, Hội đồng Congressional of Honor Foundation. Ông cũng nằm trong ban Sáng kiến công nghiệp quốc phòng, một thành viên của Hiệp hội Công nghiệp không gian vũ trụ (AIA), ủy viên của Ủy ban điều hành AIA, hội viên Hội đồng quản trị Bảo tàng Chiến tranh thế giới II và nhiều hiệp hội khác.
Vị CEO tiền nhiệm của Boeing, ông James McNerney cho biết: “Dennis là một người lãnh đạo có năng lực, giàu kinh nghiệm và đáng tôn trọng, đồng thời có những tình cảm yêu mến đặc biệt dành cho Công ty, con người, sản phẩm và dịch vụ của chúng tôi”.
Sau khi Boeing đưa ra thông báo về việc lực chọn CEO mới, Muilengurg đã đưa một thông điệp lên website của Công ty: “Cơ hội được dẫn dắt mọi người tại Boeing trong lĩnh vực dịch vụ, thương mại và các khách hàng chính phủ là niềm tự hào, đồng thời cũng là trách nhiệm lớn lao đối với tôi”.
Boeing là một công ty đa quốc gia của Mỹ, chuyên thiết kế, sản xuất và bán máy bay, trực thăng, tên lửa và vệ tinh. Với hơn 165.000 nhân viên trải trên khắp Hoa Kỳ và ở hơn 65 quốc gia, Boeing là công ty hàng không lớn nhất thế giới, là nhà thầu quốc phòng lớn thứ hai thế giới, đồng thời là công ty xuất khẩu hàng đầu của Mỹ, dựa theo giá trị doanh thu tính bằng đồng USD hàng năm. Công ty cũng hỗ trợ các hãng hàng không của Mỹ và khách hàng chính phủ tại hơn 150 quốc gia.
Theo dự báo thường niên được công bố vào đầu tháng 6/2015, Boeing cho biết, các hãng hàng không trên thế giới sẽ cần thêm 38.050 máy bay mới trong vòng 2 thập kỷ tới. Điều này khiến tương lai của Boeing khá tươi sáng và Công ty hoàn toàn đặt kỳ vọng vào Dennis A. Muilenburg, tân CEO của Hãng.