Walter Knoll übernahm gemeinsam mit seinem Bruder Wilhelm die Firma seines Vaters, eine Fabrik für Sitz- und Polstermöbel, die sogar den königlichen Hof beliefert hat. Über seinen Schwager Karl Gustav Vollmoeller begegnete er Walter Gropius und gründete 1925 mit Paul Hahn das Unternehmen Walter Knoll & Co. Der Schwerpunkt lag bei Knoll auf der seriellen Herstellung von Bauhausmöbeln.
Sein Sohn Hans Knoll lernte bereits als Kind Walter Gropius, Marcel Breuer, Ludwig Mies van der Rohe und viele weitere Designer kennen. Zum gleichen Zeitpunkt wurden am Bauhaus die ersten Stahlrohrmöbel entworfen, darunter der beliebte Design-Klassiker Wassily Chair von Marcel Breuer, der Ende der 60er von Knoll hergestellt wurde. Im Jahr 1929 gestaltet Ludwig Mies van der Rohe den Deutschen Pavillon auf der Weltausstellung in Barcelona. Dessen Stühle sollten ursprünglich dem spanischen Königspaar als Sitzgelegenheit dienen, gingen aber später als Barcelona Chair bei Knoll International in Serie.