25 июня 2017 года О'Нил подписал контракт с литовским клубом «Жальгирис»[2], однако не сыграл ни одного матча за этот клуб.
После успешной игры в Летней лиге НБА 2017 года О'Нил подписал контракт с клубом «Юта Джаз», воспользовавшись пунктом в контракте с «Жальгирисом»[3]. О'Нил дебютировал в НБА 21 октября 2017 года, сыграв меньше минуты в матче против «Оклахома-Сити Тандер»[4]. 14 февраля 2018 года он установил личный рекорд результативности, набрав 19 очков в матче против «Финикс Санз»[5].
19 января 2020 года «Юта Джаз» объявила о продлении контракта с О'Нилом на 4 года с общей зарплатой в 36 миллионов долларов[6].
Бруклин Нетс (2022—2024)
30 июня 2022 года О'Нил был обменян в «Бруклин Нетс» на выбор в первом раунде драфта 2023 года[7]. 17 ноября 2022 года О'Нил оформил свой первый трипл-дабл в НБА из 11 очков, 10 подборов и 11 ассистов в выигранном матче против «Портленд Трэйл Блэйзерс»[8].
Финикс Санз (2024—настоящее время)
8 февраля 2024 года О'Нил был обменян в «Финикс Санз» на Кейту Бейтс-Диопа, Джордана Гудвина и 3 пика второго раунда в рамках сделки с тремя командами, в которой также участвовали Дэвид Родди, Чимези Мету, Юта Ватанабе из «Мемфис Гриззлис» и обмен на пик первого раунда 2026 года[9].
29 июня 2024 года О'Нил подписал новый четырехлетний контракт с «Санз» на сумму 44 миллиона долларов[10].