Главный конструктор космических систем (с 1974), генеральный конструктор многоразового ракетно-космического комплекса «Энергия — Буран», академик Академии наук СССР (1958; член-корреспондент с 1953), действительный член Международной академии аэронавтики, член КПСС с 1956 года, депутат Верховного Совета СССР 7—11-го созывов, лауреат Ленинской премии, дважды лауреат Государственной премии СССР, дважды Герой Социалистического Труда (1956, 1961).
В 1919 году зачислен в Реальное училище имени св. Павла (переименованное в IV Профтехшколу «Металл» им. Троцкого), которое закончил в 1924 году. Одновременно с учёбой в училище руководил Кружком общества любителей мироведения при одесском отделении Русского общества любителей мироведения (РОЛМ). В эти же годы (с 1920 по 1922) занимался в консерватории по классу скрипки у профессора Столярова, а затем был переведен в Одесскую музыкальную академию.
С 1923 по 1930 годы состоял в переписке с К. Э. Циолковским.
В 1924 году получает диплом об окончании Профтехшколы. В это же время он закончил работу над первой редакцией своей книги «Проблема эксплуатации планет», в газетах и журналах публикуются его научно-популярные статьи о космических полетах «Завоевание Землей Луны» в 1924 году, «Станция вне Земли» в 1926 году и др.
По путевке Наркомпроса УССР направляется на учёбу в Ленинградский государственный университет. Параллельно с учёбой он работает в качестве рабочего (сначала оптика, а затем механика) в мастерских Научного института им. П. Ф. Лесгафта, а в 1927 году — геодезистом Главного геодезического управления Ленинграда.
В качестве дипломной работы, состоящей из трех частей, Глушко предложил проект межпланетного корабля «Гелиоракетоплана» с электрическими ракетными двигателями. 18 апреля 1929 года третья часть, посвященная электрическому ракетному двигателю, была сдана в отдел при Комитете по делам изобретений.
15 мая 1929 года зачислен в штат Газодинамической лаборатории. В 1930 году разработана конструкция и начато изготовление первого отечественного жидкостного ракетного двигателя ОРМ-1. Одновременно Глушко в качестве компонентов ракетных топлив предложил азотную кислоту, растворы в ней азотного тетроксида, перекись водорода и др. Им разработано и испытано профилированное сопло, разработана теплоизоляция камеры ракетного двигателя двуокисью циркония и другими составами.
За время работы в ГДЛ были разработаны конструкции и испытаны двигатели серии ОРМ: ОРМ-1—ОРМ-52 на азотнокислотном-керосиновом топливе. Кроме того, разработаны конструкции ракет серии РЛА-1, РЛА-2, РЛА-3 и РЛА-100.
В январе 1934 года Глушко был переведен в Москву и назначен начальником сектора РНИИ Наркомата Обороны.
В 1933—1934 годах читал курсы лекций в Военно-воздушной инженерной академии им. Н. Е. Жуковского.
В декабре 1935 года вышла в свет книга «Ракеты их устройство и применение» под редакцией Г. Э. Лангемака и В. П. Глушко.
5 ноября 1936 года проведены официальные стендовые испытания ЖРД ОРМ-65 тягой до 175 кг на азотнокислотно-керосиновом топливе для ракетоплана РП-318 и крылатой ракеты 212 конструкции С. П. Королёва. 16 декабря 1936 года проведено первое огневое наземное испытание ЖРД ОРМ-65 на ракетоплане РП-318.
В 1937 году Глушко опубликовано 7 статей в сборниках научных работ РНИИ «Ракетная техника». Член научно-технического совета РНИИ.
В марте 1938 года Глушко был арестован и по август 1939 года находился под следствием внутренней тюрьмы НКВД на Лубянке и в Бутырской тюрьме. 15 августа 1939 года осуждён Особым совещанием при НКВД СССР сроком на 8 лет, впоследствии оставлен для работы в техбюро. До 1940 года он работает в конструкторской группе 4-го Спецотдела НКВД (т. н. «шарашке») при Тушинском авиамоторостроительном заводе № 82. За это время были разработаны проект вспомогательной установки ЖРД на самолетах С-100 и Сталь-7. В 1940 году Глушко был переведён в Казань, где он продолжает работы в качестве главного конструктора КБ 4-го Спецотдела НКВД при Казанском заводе № 16 по разработке вспомогательных самолетных ЖРД РД-1, РД-1ХЗ, РД-2 и РД-3.
27 августа 1944 года по решению Президиума Верховного Совета он был досрочно освобождён со снятием судимости. Реабилитирован в 1956 году.
В декабре 1944 года назначен главным конструктором ОКБ-СД (Опытно-Конструкторское Бюро Специальных Двигателей), г. Казань. В 1944—1945 годах проведены наземные и летные испытания ЖРД РД-1 на самолетах Пе-2Р, Ла-7, Як-3 и Су-6. Разрабатывается трехкамерный азотнокислотно-керосиновый ЖРД РД-3 тягой 900 кг, проведены официальные стендовые испытания ЖРД РД-1ХЗ с химическим повторным зажиганием.
С июля по декабрь 1945 года и с мая по декабрь 1946 года Глушко находится в Германии, где изучает трофейную немецкую ракетную технику (в основном — Фау-2) в институте «Нордхаузен».
3 июля 1946 года приказом МАП авиазавод № 456 в Химках был перепрофилирован под производство жидкостных ракетных двигателей с одновременным перебазированием на него коллектива ОКБ-СД из Казани. Этим же приказом Глушко был назначен главным конструктором ОКБ-456 (ныне — НПО «Энергомаш»).
10 октября 1948 г. произведен успешный пуск ракеты Р-1 с РД-100 (копия немецкой Фау-2). Проводятся работы над модификацией двигателя РД-100 (РД-101—РД-103). 19 апреля 1953 года осуществлен успешный пуск ракеты Р-5 с РД-103.
По результатам испытаний 2 февраля 1956 года ракеты Р-5М с боевым ядерным зарядом В. П. Глушко получил звание Герой Социалистического Труда.
В дальнейшем под руководством Глушко разработаны мощные ЖРД на низкокипящих и высококипящих топливах, используемые на первых ступенях и в большинстве вторых ступеней советских ракет-носителей и многих боевых ракет. Неполный список включает: РД-107 и РД-108 для РН «Восток», РД-119 и РД-253 для РН «Протон», РД-301, РД-170 для «Энергии» (самый мощный ЖРД в мире) и многие другие.
22 мая 1974 года назначен директором и генеральным конструктором НПО «Энергия», соединившем ОКБ, основанное В. П. Глушко, и КБ, руководимое ранее С. П. Королевым. По его инициативе были свёрнуты работы по ракете-носителю Н-1, вместо которой по его предложению и под его руководством была создана многоразовая космическая система «Энергия — Буран». Он возглавлял работы по совершенствованию пилотируемых космических кораблей «Союз», грузового корабля «Прогресс», орбитальных станций «Салют», созданию орбитальной станции «Мир».
В. П. Глушко умер 10 января 1989 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.