بدأ العمل في شركة سكيدمور، أوينجز آند ميريل المعمارية (سوم) في شيكاغو، عام 1955. أصبح شريكًا في عام 1966. قدم خان أساليب ومفاهيم التصميم للاستخدام الفعال للمواد في عمارة البناء. كان مبناه الأول المُستخدم للإنشاء الأنبوبي مبنى كيستنت دي ويت السكني. اُشتهر خلال الستينيات والسبعينيات بتصاميمه لمركز جون هانكوك المكون من 100 طابق في شيكاغو وبرج سيرز ذي الـ 110 طابقًا، إذ أُعيدت تسميته باسم برج ويليس، أطول مبنى في العالم من عام 1973 حتى عام 1998.[16][17]

اعتقد في حاجة المهندسين إلى منظور أوسع للحياة، قائلاً: «يجب ألا يكون الفني ضائعًا في تكنولوجيته الخاصة؛ بل يجب أن يكون قادرًا على تقدير الحياة، والحياة هي الفن والدراما والموسيقى، والأهم من ذلك كله، الأشخاص».[12]

تحتفظ مكتبات ريرسون وبورنهام في معهد شيكاغو للفنون، بأوراق خان الشخصية، والتي كان معظمها في مكتبه وقت وفاته. تتضمن مجموعة فضل خان المخطوطات الكتابية والرسومات التخطيطية وأشرطة الكاسيت الصوتية والشرائح وغيرها من المواد المتعلقة بعمله.

أحب خان غناء الأغاني الشعرية لـروبندرونات طاغور باللغة البنغالية، من أجل الاستمتاع. أنجب هو وزوجته ليسيلوت، التي هاجرت من النمسا، ابنة واحدة وُلدت في عام 1960. اُختير ليصبح مواطنًا أمريكيًا، في عام 1967.[18][19]

صمم خان العديد من المنشآت البارزة، ليس ناطحات سحاب فحسب. من الأمثلة على ذلك محطة الحج في مطار الملك عبد العزيز الدولي، اكتمل بناؤها في عام 1981، والتي تتكون من أسطح تشبه الخيمة تُطوى عند عدم استخدامها. تلقى المشروع العديد من الجوائز، بما في ذلك جائزة الآغا خان للهندسة المعمارية، والتي وصفت المشروع بأنه «مساهمة بارزة في الهندسة المعمارية للمسلمين». طورت المنشآت القابلة للبسط والتي تشبه الخيمة نظرية وتكنولوجيا الألياف كمادة إنشائية وفتحت الطريق إلى استخدامها في أنواع أخرى من المحطات والمساحات الكبيرة.

صمم خان أيضًا جامعة الملك عبد العزيز وأكاديمية القوات الجوية الأمريكية في كولورادو سبرينغز وهيربيرت همفري ميترودوم في مينيابوليس. طور خان مع بروس غراهام نظام سقف مدعوم بالكابلات لمختبرات باكستر ترفينول في ديرفيلد.[20][21][22][23]

تشمل المباني التي كان خان مهندسًا إنشائيًا لها:

• تلسكوب مكماث-بيرس الشمسي، مرصد كيت بيك الوطني، أريزونا، 1962.
• شقق دي ويت كيستنت، شيكاغو، 1963.
• مبنى برونزويك، شيكاغو، 1965.
• مركز جون هانكوك، شيكاغو، 1969 – 1965.
• وان شل سكوير، نيو أورلينز، لويزيانا، 1972.
• 140 وليام ستريت (بي إتش بي هاوس، سابقًا)، ملبورن، 1972.
• برج سيرز، أعيدت تسميته باسم برج ويليس، شيكاغو، 1973 – 1970.
• مركز ويسكونسن الأول، أعيدت تسميته باسم مركز بنك الولايات المتحدة، ميلووكي، 1973.
• محطة الحج، مطار الملك عبد العزيز الدولي، جدة، 1980 – 1974.
• جامعة الملك عبد العزيز، جدة، 1978 – 1977.
• هوبرت همفري مترودوم، مينيابوليس، مينيسوتا، 1982.
• اكتمال بناء وان ماجنيفيسينت ميل، شيكاغو، عام 1983.
• اكتمال بناء مركز أونتيري، شيكاغو، 1986.
• أكاديمية القوات الجوية الأمريكية، كولورادو سبرينغز، كولورادو.

من بين إنجازات خان الأخرى، حصل على ميدالية واسون (1971) وجائزة ألفريد لينداو (1973) من معهد الخرسانة الأمريكي وجائزة توماس ميدلبروك (1972) وجائزة إرنست هوارد (1977) من الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين وميدالية كيمبروغ (1973) من المعهد الأمريكي للمنشآت المعدنية وميدالية أوسكار فابر (1973) من معهد المهندسين الإنشائيين في لندن وجائزة الاستحقاق الدولية في الهندسة الإنشائية (1983) من الرابطة الدولية للهندسة الإنشائية والكباري وتكريم الجمعية الأمريكية للمعماريين للإنجاز المتميز (1983) من المعهد الأمريكي للمهندسين المعماريين وجائزة جون بارمر (1987) من جمعية المهندسين الإنشائيين في إلينوي وقاعة مشاهير المهندسين في إلينوي من مجلس الهندسة في إلينوي (2006).[26]

أشارت مجلة إنجنيرينج نيوز ريكورد إلى خان 5 مرات من بين أولئك الذين خدموا المصالح الفُضلى في صناعة البناء، كُرم في عام 1972 بجائزة رجل العام من نفس المجلة. اُنتخب في الأكاديمية الوطنية للهندسة، عام 1973. حصل على الدكتوراه الفخرية من جامعة نورث وسترن وجامعة ليهاي والمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ.

أطلق مجلس المباني الشاهقة والمساكن الحضرية على واحدة من جوائز ناطحات السحاب الخاصة به اسم ميدالية فضل خان لإنجاز العمر تيمنًا به، أُطلقت جوائز أخرى على شرفه، إلى جانب كرسي في جامعة ليهاي. تشجعيًا للأنشطة والأبحاث التعليمية، مُنح فضل الرحمن خان كرسي الهندسة الإنشائية والمعمارية تقديرًا لإرث خان في التقدم الهندسي والإحساس المعماري. دان فرانجوبول صاحب أول كرسي.[27]

ذكر الرئيس أوباما خان عام 2009 في خطابه في القاهرة بمصر، عندما أشار إلى إنجازات المواطنين المسلمين الأمريكيين.[28]

كان خان موضوع جوجل دودل في 3 أبريل 2017، للإشارة إلى عيد ميلاده الثامن والثمانين.[29]