Сразу после школы Владимир Федорович был призван в ряды Красной Армии, с 1942 года воевал на разных фронтах, был награжден боевыми орденами и медалями. Только после Победы смог продолжить образование – в 1952 году окончил Ленинградский военно-механический институт, был распределен в одно из ведущих конструкторских бюро страны — КБ «Южное» в Днепропетровске. В 1990—2000 годах ученый возглавлял Центральный научно-исследовательский институт машиностроения в Калининграде-Королёве.
В.Ф. Уткин непосредственно принимал участие в создании современных ракет-носителей и космических летательных аппаратов. Под его руководством введены в строй различные спутники оборонного и научного назначения, разработаны четыре стратегических ракетных комплекса, создано несколько ракет-носителей. Среди них — высокоэффективная, экологически чистая ракета-носитель «Зенит», способная выводить на околоземную орбиту 12 тонн полезного груза, а также высокоэффективная стратегическая ракета Р-36М, в кругу военных специалистов известная как «Сатана», которая до сих пор считается самой мощной в мире.
Владимир Федорович руководил Координационным научно-техническим советом Российского авиационно-космического агентства и Российской академии наук по исследованиям и экспериментам на станции «Мир» и МКС, был автором более 200 научных трудов, активно принимал участие в перестройке управления ракетно-космической отрасли страны в новых экономических условиях, внес существенный вклад в разработку Федеральной космической программы России.