从1958年至2016年，如果不算由于局长轮换出现的空缺时期的代理局长，DARPA一共有过20位局长。但是，美国国防部曾任命过21位局长。1959年11月，美国国防部曾正式任命查尔斯•克里奇菲尔德（Charles L. Critchfield）为DARPA第二任局长，接替局长罗伊•约翰逊（Roy Johnson），但是他还未就位就辞职而去。

克里奇菲尔德可能是历来DARPA所有局长中简历最完美的人选。1939年获乔治•华盛顿大学（George Washington University）物理学博士，师从有“氢弹之父”之誉的爱德华•泰勒（Edward Teller）。在罗切斯特大学（University of Rochester）短暂任教后，赴普林斯顿高等研究院、哈佛大学以及华盛顿卡内基研究所从事弹道学研究。二战期间，为曼哈顿计划成员。其后为明尼苏达大学（University of Minnesota）教授。被任命为DARPA局长前，为美国主要国防承包商通用动力（General Dynamics）公司属下康维尔（Convair）分公司的副总裁，负责公司研发，涉及火箭、导弹与太空等项目。更为重要的是，其导师爱德华•泰勒在美国国防事业中具有重要影响力。美国国防部前三任研发总管和DARPA的直接上级领导，DDR&E（设立于1958年），均为爱德华•泰勒在利弗莫尔实验室时的门下，分别是赫伯特•约克（1958-1961年），哈罗德•布朗（1961-1965年，并于1977年-1981年期间任国防部长），约翰•福斯特（1965-1973年）。因此，当罗伊•约翰逊推荐克里奇菲尔德接替他的局长岗位时，没有任何争议。但是，问题出在薪酬差异上。克里奇菲尔德当时在康维尔（Convair）公司的薪水大约为4万美元，而DARPA局长为联邦政府岗位（行政三级），工资上限是1.9万美元，为他所不能接受。尽管时任国防部长尼尔•麦克尔罗伊提出的解决方案是，克里奇菲尔德为政府无偿服务但允许他继续在康维尔公司领取薪水，但是由于康维尔公司为DARPA的承包商而存在利益冲突，遭到国会的强烈批评，因而该方案最终没有达成。

实际上，自成立以来，由于隶属联邦政府机构而受薪酬制度所限，DARPA所付薪酬一直远低于其所招聘的技术人才在人才市场上相匹配的薪酬价值。例如，DARPA首任局长罗伊•约翰逊在加入DARPA之前在通用电气公司的年薪为15.8万美元，而当时该职位的年薪仅1.8万美元。而根据美国大学教授协会的统计，1958-1959年期间，美国一流大学教授9个月的平均工资即可达1.75万美元。在创建之初，为招聘一流的技术人才，DARPA曾求助于国防分析研究所（IDA），即在IDA新设立专注于DARPA问题的部门，由其首任首席科学家赫伯特•约克兼职为其部门主任，这样可以付IDA的薪酬，大约2.5万美元年薪。其后，多位DARPA局长在不同的场合都谈到过薪酬差异的问题。

2013年4月16日，DARPA局长阿尔提•普拉巴卡尔（Arati Prabhakar，2012-至今)在美国众议院军事委员会情报、潜在威胁与能力分委员会的听证会上,就2014财政年度国防部科技项目国防授权预算申请作证时举例，她未能聘用一位来自顶尖高校极有才华的候选人，原因是其工资远超出DARPA所能提供的水平。实际上，根据salary.com来自数千家不同规模和行业的人力资源数据，2015年美国公司研发主管的基本年薪中位数（即50%的研发主管）已超出19万美元（下左图），高级研发主管的基本年薪中位数近26万美元（下右图）。如果加上奖金，前者收入中位数可达22万美元，前者收入中位数可达34万美元。而DARPA局长，作为每年有近30亿美元研发经费的机构掌门人，其年薪上限不超出17万美元（加上1101授权部分）。

尽管如此，DARPA还是吸引了大量优秀人才不计薪酬差异或降薪加入，这或许在某种程度上将一些以利益为目的的人士挡在了DARPA的门外。杰克•瑞纳（Jack Ruina）为DARPA第三任局长，也曾任美国国防分析研究所（IDA）所长。他认为，两者都是很受尊敬的职位。IDA所长的薪酬远高于DARPA局长的薪酬，但是DARPA局长在某种程度上可以影响历史。DARPA是一个追求创新梦想的平台，而不是谋取高薪的地方。DARPA技术人员的学科专业背景很多元化，包括文、理、工科等，学历背景也包括博士、硕士和本科，但是，其历史上几乎没有工商管理硕士（MBA）背景的项目经理。实际上，无论是愉快地还带着怨气离开DARPA的前职员，他们均认为其一生中的辉煌是在DARPA工作的那几年。另一方面，DARPA所能支付的薪酬对30岁出头的人才似乎更有吸引力，这也是DARPA技术人员年龄相对较轻的原因之一。当然，招聘合适人才一直是DARPA最主要的工作之一，因为DARPA需要保持平均每年大约25%的人员流动率，特别是DARPA局长的岗位。如果除去托尼•特瑟（Tony Tether）的超常任期（2001-2009年）以及多次局长轮换出现的空缺期，至今为止其他19位局长的实际平均任期大约30个月左右。有些是位置刚坐热，甚至没坐热，就换人了。像DARPA这类机构，如此重要的决策岗位的频繁轮换似乎有悖常理，特别是在此情形下如何进行创新文化与项目的传承与变革，也是一个有趣的且值得思考的问题。