O. Ozols strādāja par mācekli K. Platača lauksaimniecības mašīnu labošanas darbnīcā Raunā (1928–1930), instrumentu atslēdznieku Rīgas Vagonu fabrikā (1930–1932), instrumentu meistaru Rīgas metālapstrādes rūpnīcā “Zenīts” (1932–1933), instrumentu atslēdznieku akciju sabiedrības “G. Ērenpreiss un biedri” velosipēdu rūpnīcā “Omega” (1933–1934), štancbūvētāju Valsts elektrotehniskajā fabrikā (VEF; 1934–1937). Dienests obligātajā karadienestā Latvijas armijā (1937–1938), tehniķis VEF (1941). Vecākais referents Racionalizācijas institūtā (1942–1944), atslēdznieks radiorūpnīcā “Telefunken” (1944). LLA Augstākās matemātikas katedras asistents, docents, katedras vadītājs (1944–1949), Teorētiskās mehānikas katedras (no 1957. gada Mehānikas katedra) docents (1949–1966), vadītājs (1949–1961), profesors (1966–1976). LLA LMF dekāns (1953–1955), LLA mācību prorektors (1964–1966) un rektors (1966–1976).
1952. gada 15. novembrī PSRS Augstākā atestācijas komisija piešķīra O. Ozolam docenta zinātnisko nosaukumu Teorētiskās mehānikas katedrā, 1967. gada 4. martā – profesora zinātnisko nosaukumu Mehānikas katedrā.
O. Ozola vadībā un ar tiešu viņa līdzdalību LLA kopš 1965. gada tika izstrādātas programmētās apmācības shēmas un izveidotas programmētās apmācības laboratorijas, tehniskie līdzekļi tiešai un atgriezeniskai saitei lekcijās un programmētās apmācības mācību metodiskā literatūra. O. Ozols izstrādāja kritērijus augstskolu katedru un mācībspēku darba efektivitātes novērtēšanai.