Hildebrand era hijo de padres nacidos en Alemania que emigraron a los Estados Unidos en 1864. De 1908 a 1910 trabajó como asistente de Seth Eugene Meek en el Museo Field de Historia Natural de Chicago . En 1910 recibió su licenciatura en Artes de la Escuela Normal del Estado de Indiana y se convirtió en investigador asociado en la Oficina de Pesca de los Estados Unidos en Washington, DC , donde permaneció hasta 1914. De 1910 a 1912 realizó, con Meek, dos expediciones de recolección. a Panamá desde donde publicó Los peces de las aguas dulces de Panamá (1916) y Los peces marinos de Panamá(1923). De 1914 a 1918 fue jefe de la Estación Biológica Pesquera de EE. UU. En Beaufort, Carolina del Norte . En 1918 estudió el control de mosquitos por peces pequeños en Augusta, Georgia . De 1918 a 1919 fue director de la Estación Biológica Pesquera de Estados Unidos en Key West, Florida . De 1919 a 1925 trabajó como ictiólogo en la Oficina de Pesca de los Estados Unidos en Washington, DC.
De 1920 a 1924 fue consultor e investigador del Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos . En 1924 fue con el piscicultor Fred J. Foster en una expedición a Centroamérica. De 1925 a 1931 fue nuevamente director de la Estación Biológica Pesquera de EE. UU., Beaufort, Carolina del Norte. De 1931 a 1949 trabajó como ictiólogo senior en la Oficina de Pesca. En 1935 y 1937 realizó otras dos expediciones de recolección a Panamá. En 1949, el Departamento del Interior de los Estados Unidos lo honró póstumamente con su Premio al Servicio Distinguido.
La investigación de Hildebrand se centró en la vida de las tortugas, el control de los mosquitos y la vida de las larvas de peces , el desarrollo temprano de los peces de América del Norte, los estudios sobre la ictiofauna de América Central, los peces marinos en el este de América del Norte, Panamá y Perú, y las revisiones dentro de la familia del arenque. . Además, Hildebrand participó en el trabajo estándar Peces del Atlántico norte occidental .