Спортивная карьера Ллоя Болла началась в команде университета Пердью в Форт-Уэйне, которую тренировал его отец, Эрни Болл. Ллой считался одним из самых перспективных игроков студенческой лиги, в 1991 году был назван новичком года. В юности спортсмен параллельно с волейболом также играл в баскетбол и даже привлёк к себе внимание Бобби Найта, знаменитого тренера команды штата Индиана. Однако, пожертвовав возможной карьерой в НБА, Ллой всё-таки остался в команде своего отца.
В 1989 году 17-летний Ллой Болл провёл свой первый матч за сборную США, став самым молодым дебютантом американской команды за всю её историю. В 1994 году он становится игроком основного состава сборной, выигрывает «бронзу» чемпионата мира в Греции и серебряные медали на Панамериканских играх-1995. В 1996 году Болл впервые принимает участие на Олимпийских играх, после чего начинает профессиональную клубную карьеру — сначала в Японии, затем в Италии.
В 2004 году, после завершения третьей для Ллоя Болла Олимпиады, где сборная США заняла 4-е место, американский связующий объявил о завершении карьеры в сборной, но вместе со своими партнёрами по национальной команде Клейтоном Стэнли и Томом Хоффом начал выступления за греческий «Ираклис». Эта команда два раза становилась финалистом Лиги чемпионов, оба раза обыгрывая в полуфиналах «Локомотив-Белогорье» (В 2003 году Болл в составе «Модены» проиграл белгородцам в финальном матче Лиги.) Благодаря этим играм американские волейболисты становятся популярны в России, и в 2006 году Болл и Стэнли принимают предложение клуба «Динамо-Таттрансгаз» и переезжают играть в Казань. Коллекция наград Ллоя Болла пополняется с каждым годом: в 2007-м были выиграны чемпионат и Кубок России, в 2008-м Ллой Болл с четвёртой попытки становится победителем Лиги чемпионов.
Тем временем сборная США без Ллоя Болла не показывала высоких результатов. Чемпионат мира 2006 года американцы завершили вовсе на 10-м месте. Не всегда надёжная игра молодого Кевина Хансена и травма считавшегося в то время основным связующим американской сборной Дональда Сужо побудили тренера сборной США Хью Маккатчена обратиться к Боллу с просьбой вернуться в сборную.
После трёхлетнего отсутствия в сборной США Ллой Болл вновь становится её капитаном и подлинным лидером. В сентябре 2007 года он был признан самым ценным игроком и лучшим связующим континентального чемпионата; в ноябре того же года сборная США стала четвёртой на Кубке мира, в последний день турнира проиграв «бронзу» и путёвку на Олимпиаду в Пекин команде России.
Перед стартом олимпийского отборочного турнира в Пуэрто-Рико в газете USA Today вышла статья под заголовком «Олимпийские надежды США вновь в руках ветерана». Игрок полностью оправдал такое доверие. Сезон 2008 года стал для американской сборной абсолютно триумфальным — впервые сборная США выиграла Мировую лигу, а затем стала первой и на Олимпийских играх в Пекине. Колоссальный опыт и выдающееся мастерство Ллоя Болла по мнению многих специалистов стало главным фактором успешного выступления команды Хью Маккатчена. Четвёртая Олимпиада стала последней для Болла, снова объявившего о завершении карьеры в сборной США.
Невозможно переоценить вклад Ллоя Болла в победу казанского «Зенита» в чемпионате России-2008/09. Неслучайно именно он был признан лучшим игроком сезона, вторым в истории иностранцем, награждённым призом памяти Андрея Кузнецова. Затем он провёл ещё два сезона в Казани, выполняя функции капитана «Зенита». В 2011 году, в чётвертый раз выиграв «золото» национального чемпионата, стал рекордсменом по количеству титулов чемпиона России среди всех иностранных игроков, когда-либо игравших в Суперлиге.