Vottelers beharrliches Feilen an Formgebung und sein ausgeprägter Sinn für das Machbare zeichneten ihn aus. Unter Bauhaus-Schüler Herbert Hirche und Innenarchitektin Herta-Maria Witzemann machte Votteler 1955 seinen Abschluss an der Akademie der Bildenden Künste in Stuttgart. Hier wirkte er später als Professor und gründete 1980 das Institut für Innenarchitektur und Möbeldesign – heute bekannt als Weißenhof-Institut. Sein eigenes Designbüro eröffnete Votteler bereits Ende der 1960er Jahre. Gastprofessuren in Brasilien, den USA, Indien und China folgten.

In den 1950er Jahren war Arno Votteler als angestellter Designer für Walter Knoll tätig und zeichnete sich für den Lese- und Ruhesessel 368, genannt "Votteler Chair" verantwortlich. Der 1956 entworfene Sessel zählt zu den Klassikern der Mid-Century-Moderne und steht für deren zeitlos gültige Ästhetik.