Родился 19 марта 1901 г. в селе Мотовилово Арзамасского района Нижегородской области в семье волостного писаря.
После окончания сельской школы и Арзамасского Высшего начального училища поступил в Казанское техническое училище. С 1919 г. —— в Красной Армии. После Гражданской войны продолжил учёбу в 4-й Казанской военно-инженерной школе комсостава РККА по специальности радиоэлектромеханика.
С 1923 по 1926 гг. служил в Киеве в 6-м отдельном радиотелеграфном батальоне.
Высшее образование получил, окончив в 1930 г. военное отделение Ленинградского электротехнического института. Два года служил на испытательном полигоне Военно-технического управления РККА по средствам обнаружения самолётов для войск ПВО.
Дальнейшая служба неразрывно связана с задачей развития радиолокации.
М. М. Лобанов один из первых приходит к выводу о необходимости перехода от акустических и оптических средств к радиолокационным.
С назначением в 1932 г. в ГАУ (Главное артиллерийское управление) он прикладывает все силы и энергию к достижению поставленной цели. Проводит переговоры с научными учреждениями и промышленностью, результатом которых является заключение в 1933 г. договоров с ЦРЛ и ЛЭФИ. В январе 1934 г. Центральной радиолабораторией в Ленинграде был проведён первый успешный опыт по обнаружению самолёта отражёнными дециметровыми волнами. По свидетельству академика Ю. Б. Кобзарева, М. М. Лобанов был первым, кто убедил промышленность заняться проблемой радиолокации. При его участии за время службы в ГАУ в качестве начальника одного из управлений (до 1949 г.) были разработаны, испытаны и приняты на вооружение 10 РЛС (радиолокационных станций): СОН-2а, П-3, П-3а, «МОСТ», П-8, СОН-4, СНАР-1, АРСОМ-1, П-15 и П-50. Многие из его подчинённых офицеров за проделанную работу были награждены Государственными премиями СССР.
В начале Великой Отечественной войны внёс предложение о срочном создании радиолокационного завода-института, и за участие в его организации в 1942 г. и в пуске РЛС СОН-2а был награжден первым орденом Красной Звезды. Внёс предложение в ЦК ВКП (б) и стал одним из инициаторов учреждения Совета по радиолокации при ГКО, сыгравшего ключевую роль в становлении радиолокации в годы войны.
В войсках ПВО и на 1-м Белорусском фронте вплоть до Берлинской операции М. М. Лобанов осуществлял проверку боеспособности радиолокационной техники, из опыта боевых действий и анализа зарубежного зенитного вооружения делал выводы по совершенствованию РЛС.
Для успешной реализации новой системы М. М. Лобанов предложил комплексный метод развития зенитного вооружения, при котором за все элементы зенитной батареи, от снарядов до средств связи, отвечал единый головной поставщик —— Наркомат вооружения.
В 1944 г. М. М. Лобанов получил воинское звание генерал-майор инженерно-артиллерийской службы. В 1945 г. стал членом КПСС.
Большое практическое значение для тактико-технического совершенствования РЛС имели предложения М. М. Лобанова о применении антенных устройств с плоскими (веерными) диаграммами направленности (1938 г.) и об увеличении высоты подъёма антенн (1947 г.). В результате научно-технических и организационных мероприятий была достигнута 100 % надёжность обнаружения самолётов независимо от скорости и высоты их полета, значительно увеличена дальность обнаружения и точность пеленгования самолетов.
Возглавляемое им управление ГАУ добилось больших успехов в постановке задачи помехоустойчивости РЛС всех тактических назначений и её промышленному решению.
В 1949 г. М. М. Лобанов был назначен заместителем военного министра и начальником 5-го Главного управления вооружённых сил, отвечал за развитие радиолокационной техники и оснащение ею армии и флота. Разработанная под его руководством комплексная система оснащения и вооружения всех видов и родов войск радиолокационными средствами, а также их табелизация определили на ряд лет масштабы развёртывания радиолокационной промышленности.
В 1954 г. ему было присвоено звание генерал-лейтенант ИТС.
М. М. Лобанов был инициатором создания нескольких высших военно-инженерных учебных заведений или радиотехнических отделений в них с целью воспитания высококвалифицированных кадров для вооружённых сил, в частности, Харьковской военной инженерной радиотехнической академии ПВО им. Л. А. Говорова.
Будучи с 1961 г. в запасе, М. М. Лобанов написал 4 книги по истории отечественной радиолокации и ряд статей.