Василий Михайлович Головнин родился 19 апреля (8 по ст.ст.) 1776 года в селе Гулынки Пронского уезда Рязанской губернии. Его отец и дедушка служили в Преображенском полку, поэтому, по обычаю, Василий Михайлович был зачислен в гвардию в качестве сержанта в том же полку в шестом году.
Однако жизнь распорядилась иначе: в девять лет он оставался сиротой, а три года спустя, в 1788 году, родственники-опекуны отдали его в военно-морской кадетский корпус, расположенном в Кронштадте. В 1790 году за успехи в науке и хорошее поведение он получил звание гардемарина.
В том же году Василий Михайлович получил первое боевое крещение во время войны между Россией и Швецией. Его отправили в море на корабле «Не тронь меня» под командованием капитана Джеймса Тревенена.
Четырнадцатилетний гардемарин вернулся в Корпус с боевой наградой - золотой медалью за отвагу. В 1791 году он был произведен в капралы, а в следующем году — в сержанты.
В том же году состоялся выпуск из Корпуса. По количеству баллов Головнин занял второе место, по количеству лет - последнее, ему даже не было семнадцати.
«За малолетством» ему было отказано в мундире мичмана, и его оставили в Корпусе еще на год, который он использовал для изучения английского и французского, истории, физики, естествознания.
19 января 1793 года Адмиралтейский совет приказал произвести в мичманы сержанта Василия Головнина.
С самого начала службы он почти беспрерывно находился в походах за границей: в 1793-1794 гг. с послом графом С.П. Румянцевым ходил в Стокгольм; в мае 1795 г. — во вспомогательной эскадре вице-адмирала П.И. Ханыкова в Англию.
Несколько раз был в Норвегии. В 1797 г. Василий Михайлович был назначен на корабль «Константин», а затем — флаг-офицером к адмиралу Крузу на корабль «Св. Николай».
В 1797-1798 гг. несколько раз посетил Англию, в том числе в должности флаг-офицера и переводчика при главнокомандующем русской вспомогательной эскадрой вице-адмирала М.К. Макарове.
В августе 1799 г. В.М. Головнин участвовал в высадке десанта в Голландии, в боях, принесших победу англичанам и русским. По представлению Макарова за отличие он был произведен в лейтенанты.
В 1800 г. Головнин вернулся в Россию. В 1802 году среди двенадцати лучших офицеров Василий Михайлович был отправлен в Англию «для совершенствования морского искусства».
Последний год службы в Англии (1805-1806). В.М. Головнин находился на фрегате «Фисгард», который сопровождал торговые суда на пути в Вест-Индию.
Российский посол в Лондоне граф С.Р. Воронцов распорядился вернуть всех офицеров, служащих в английском флоте.
Но Василий Михайлович считал, что интересы российского флота и родины требуют дальнейшего изучения страны, ее экономики, природных ресурсов и жизни.
Он подает петицию с просьбой оставить его на английской службе еще на один год: «Если этого нельзя сделать на казенном иждивении, то я согласен быть на своем коште». Запрос был удовлетворен, и молодой офицер получил годовое содержание.
Из заграничной командировки он привез богатые материалы о состоянии британского флота, его организации, стратегических и тактических взглядах военно-морского командования. Результатом наблюдений стала работа «Сравнительные замечания о состоянии английского и русского флотов».
От имени морского министерства он составил «Кодекс военных военно-морских сигналов для дневного и ночного времени», который более 25 лет служил руководством для моряков российского флота. Головнин вернулся в Россию в 1806 году. В том же году И.Ф. Крузенштерн и М.П. Лазарев завершили кругосветное плавание.
Военно-морское министерство решило отправить в тот же рейс еще один корабль под командованием В.М. Головнина. Основной целью экспедиции были географические открытия и описи в северной части Тихого океана, преимущественно в пределах России.
В связи с обострением англо-российских отношений Головнин, чтобы обезопасить корабль, получил от правительства Великобритании паспорт, подтверждающий цели исследования плавания шлюпа «Диана».
Однако это не спасло команду от задержания британцами за «чрезвычайные обстоятельства» у мыса Доброй Надежды.
Прождав более года получения соответствующих распоряжений из Англии, капитан решился на побег, который благополучно удался. После двухлетнего плавания русские моряки достигли российского побережья - Камчатки.
В Петропавловске В.М. Головнин узнал о награждении его двумя орденами: Георгиевская битва - «за осьмнадцать морских компаний» и Владимирский орден - «за благополучное совершение многотрудного путешествия».
Головнин получает задание исследовать Камчатский полуостров. Он собрал множество материалов о флоре и фауне региона, о населяющих его народах, их нравах, обычаях и быте.
В 1810 году «Диана» посетила берега Аляски и Алеутских островов, где Головнин также изучил жизнь коренного населения и, кроме того, собрал ценный материал о деятельности Российско-Американской компании. В том же году он получил звание капитан-лейтенанта.
Именно благодаря исследованиям Головнина было установлено точное число островов Курильской гряды, исследованы проливы между ними, бухты, заливы, сделаны записи о населении острова. 4 июля 1811 г. семь членов экипажа во главе с В.М. Головниным высадились на о. Кунашир пополнял запасы воды и продовольствия и были захвачены японцами.
Под конвоем их отправили в Хакодате на о. Хоккайдо и заключили в тюрьму. Более двух лет российские моряки провели в плену. Лишь 1 октября 1813 года В.М. Головнин и его товарищи были освобождены благодаря энергичным усилиям его друга и союзника П.И. Рикорда. В июле 1814 г. Головнин вернулся в Петербург.
Результатом наблюдений и общения с японцами стала первая основательная работа по Японии «В японском плену», опубликованная в 1816 году в Петербурге. Книга была переведена на многие европейские языки. Это было интересно именно потому, что эта страна долгое время была закрыта для иностранцев.
За свои усилия Головнин получил звание капитана 2 ранга и получал пожизненную пенсию в размере 1500 рублей в год. В 1816 г. избран почетным членом Адмиралтейского управления.
В 1817 г. назначен руководителем новой русской экспедиции по всему миру, которая имела следующие задачи: обследование русских владений в Северной Америке; определение географического положения тех островов и мест русских владений, которые до сих пор не были определены астрономически; описание северо-западного побережья Америки от 60 до 63 северной широты; изучение состояния владений Российско-Американской компании.
В том же году Василий Михайлович обручился с дочерью тверского помещика, бывшего поручика Преображенского полка Евдокией Степановной Лутковской.
Предпочитая выполнение служебного долга своему собственному счастью, он решил отложить свадьбу до своего возвращения. Шлюп «Камчатка» в три раза превосходил водоизмещением «Диану», экипаж составлял 130 человек.
Головнин решил взять в плаванье художника М.Т. Тиханова, который только что окончил Академию, так как «много есть вещей в отдаленных частях света, которых образцов невозможно привести и самое описание коих не в состоянии сообщить об них надлежащего понятия; в таком случае одна живопись может несколько заменить сии недостатки».
Среди молодых офицеров были будущие исследователи Ф.П. Врангель, Ф.П. Литке, Ф.Ф. Матюшин. Экипаж посетил Канарские острова, порт Кальяо в Перу, Рио-де-Жанейро в Бразилии, Гавайские острова и Филиппины, побережье Калифорнии, остров Святой Елены.
Участники экспедиции определили географические координаты ряда островов Алеутской гряды, провели астрономические наблюдения, составили карты островов, заливов и гаваней.
Члены экипажа «Камчатки» изучили и подробно описали местное население всех посещенных территорий, собрали богатейший этнографический материал.
Головнин составил «Записку о состоянии Российско-Американских компаний», собрал материал о столице Русской Америки - городе Новоархангельске.
В начале сентября 1819 года шлюп «Камчатка» прибыл в Кронштадт, завершив кругосветное путешествие за два года и 10 дней, не потеряв ни одного члена экипажа.
Через месяц Василий Михайлович получил звание капитана 1-го ранга за отличие «во время плавания шлюпа «Камчатка» кругом света».
15 октября 1819 г. состоялась свадьба В.М. Головнина и Е.С. Лутковской. В 1821 году Василий Михайлович получил звание капитана-командора и назначен помощником директора Морского кадетского корпуса.
В 1822 году Головнин переводит с английского и публикует «Описание примечательных кораблекрушений» А. Дункана в трех частях, дополняя четвертую - «Описание примечательных кораблекрушений, пережитых русскими мореплавателями в разное время», анализируя причины аварий, показывая, как поступать офицерам в подобных обстоятельствах.
25 апреля 1823 г. В.М. Головнин был назначен генерал-интендантом флота. Он отвечал за все кораблестроение и прибрежные постройки, за исключением черноморских портов.
За успешную деятельность в этой области в 1825 году Василий Михайлович был награжден орденом Св. Владимира 2-й степени, в 1826 году он получил звание генерал-майора, а в 1827 году в реформированном морском ведомстве возглавил управление генерал-интенданта флота.
В том же году он был назначен членом комитетов по формированию флота и управлению корабельными лесами, с оставлением при прежних должностях; награжден орденом Св. Анны 1-й степени.
В 1830 году произведен в вице-адмиралы. За время работы Головнина интендантом флота были построены на Балтийских верфях и в Архангельске: 26 линейных кораблей, 21 фрегат, 2 шлюпа, 21 бриг, 8 шхун, 10 пароходов, 53 канонерские лодки, 12 транспортов, 35 ботов.
В 1831 году в Петербурге разразилась эпидемия холеры. 29 июня после нескольких дней болезни В.М. Головнин скончался. Похоронен на Митрофаневском кладбище.