El 1932 es graduà en enginyeria a l’institut de tecnologia de Berlín, i inicià estudis aprofundits sobre els motors coet de propulsió líquida. El govern nazi alemany copsà de seguida la importància d’aquesta matèria, car els coets no eren proscrits pel tractat de Versalles, i hom proposà d’aplicar-los a la seva política bel·licista. Així, Von Braun fou nomenat cap de l’estació experimental de Kummersdorf, prop de Berlín, controlada pels militars. El 1937 fou director tècnic del centre experimental de coets que l’armada nazi construí a Peenemünde (mar Bàltica), on romangué fins el 1945, gaudint d’unes condicions extraordinàries pel que fa a personal i material. D’aquest centre sorgí, l’any 1944, la V-2, primer coet balístic de llarg abast. En acabar la Segona Guerra Mundial acceptà la proposta de treballar als EUA, juntament amb una bona part del seu equip de col·laboradors. El 1950 fou nomenat cap del programa d’armes balístiques de l’armada a Huntsville (Alabama), on desenvolupà, successivament, els coets Redstone, Jupiter-C, Jupiter, Juno i Pershing. El 1955 esdevingué ciutadà dels EUA. Durant els anys cinquanta s’interessà cada vegada més pels vols espacials, i pel gener del 1958 Von Braun i el seu equip aconseguiren de posar en òrbita l’Explorer I, per mitjà d’un coet Jupiter-C. El 1960 tot l’equip s’integrà en el centre de vols espacials de la NASA, George C. Marshall, i prosseguí el desenvolupament dels coets amb els de la sèrie Saturn, els quals, dins el projecte Apollo, aconseguiren de portar els primers homes a la Lluna. El 1970 fou nomenat director adjunt de la NASA, càrrec que dimití el 1972 per anar a treballar a la indústria privada. És autor, entre d’altres, de Conquest of the Moon (1953), The Exploration of Mars (1956) i First Men to the Moon (1960), i coautor de History of Rocketry and Space Travel (1966) i Space Frontier (1967).