В 14 лет Бентам стал подмастерьем у корабельного мастера Грэя с верфи Вулвич.
Бентам проявил свои изобретательские способности еще во время ученичества, за что заслужил благосклонное отношение к нему со стороны Совета флота.
В 1780 Бентам, не видя перспектив в применении своего таланта, решил предпринять году поездку в Россию и другие страны в целях изучения техники кораблестроения и морской экономики зарубежных государств.
Заручившись серьёзными рекомендациями, он прибыл в Санкт-Петербург в мае 1780 года. Путешествуя по России, он познакомился с технологиями литься и обработки металла, и уже через два года представил отчет российской императрице. Бентам получает звание подполковника и по рекомендации князя Потёмкина отправился в Херсон.
В 1787 году Бентам был направлен в Херсон для оснащения флотилии для войны против Турции. Там изобретательность Бентама полностью расцвела. Он укрепил корпуса малых судов и разработал безоткатную корабельную артиллерию.
К началу Русско-турецкой войны 1787-1791 гг. Сэмюэл Бентам находился в войсках под командованием А. В. Суворова.
В 1791 году Бентам взял отпуск и вернулся в Англию с намерением как можно скорее вернуться в Россию. Из-за смерти его отца возвращение постоянно откладывалось. После своего отъезда Бентам бывал в Петербурге лишь раз. После разгрома наполеоновской
Франции в 1814 году он с семьей перебрался во Францию и не возвращался в Англию вплоть до 1827 года.
Умер Бентам 31 мая 1831 года.