Лётчица. Герой Советского Союза (2.11.1938). Герой Социалистического Труда (6.1.1986). Полковник (1943). Родилась 18(31).1.1910 в Харькове. Дочь лётчика и авиаконструктора С. В. Гризодубова (1884–1965). Член КПСС с 1941. Окончила аэроклуб (1929), работала в Гражданском воздушном флоте. 24—25 сентября 1938 вместе с П. Д. Осипенко и М. М. Расковой на самолёте АНТ–37 совершила беспосадочный полёт из Москвы на Дальний Восток, установив женский международный рекорд дальности. Также устанавливала мировые рекорды по скорости и высоте полёта. В годы Великой Отечественной войны 1941—45 с марта 1942 командовала 101-м авиационным полком дальнего действия (позже 31-м гвардейским бомбардировочным авиационным полком), оказывавшим помощь партизанским отрядам. Лично соврешила около 200 боевых вылетов. С 1946 в запасе. Работала заместителем начальника НИИ–17 (позже Московский научно-исследовательский институт приборостроения, Концерн радиостроения «Вега») по лётной части. Лично принимала участие в испытательных полётах по испытанию и доводке разрабатываемого радиолокационного оборудования. В 1963—72 начальник Научно-исследовательского лётно-испытательного центра министерства радиопромышленности СССР. С 1972 снова заместитель начальника Московского научно-исследовательского института приборостроения. Депутат Верховного Совета СССР 1-го созыва. Награждена 2 орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, 2 орденами Отечественной войны 1-й степени, орденами Трудового Красного Знамени, Красной Звезды и медалями. Скончалась 28.4.1993 в Москве.

В.С.Гризодубовой установлена мемориальная доска на Ленинградском проспекте, дом 44.
В.С.Гризодубовой установлен памятник на Кутузовском проспекте.