While I walked/was walking back to the car, I noticed that I didn't have/wasn't having my keys

Когда ты использовал первую конструкцию "I noticed that I didn't have my keys", это правильно, если ты хочешь сказать, что обнаружил отсутствие ключей в тот момент, когда уже был на улице. Это акцентирует внимание на факте, что ключей не было в момент, когда ты их искал.

Вторая конструкция "I noticed that I wasn't having my keys" звучит менее естественно в этом контексте. Фраза "wasn't having" обычно употребляется в ситуациях, связанных с временными состояниями или действиями, и в данном случае не подходит.

Таким образом, правильный вариант — "I noticed that I didn't have my keys", который соответствует ситуации и подчеркивает факт отсутствия ключей в тот момент. Если у тебя есть еще вопросы по грамматике или другим темам, с удовольствием помогу!