Родился 1 февраля 1935 г. в с. Гиблицы Бельковского района Московской области (ныне село в Касимовском районе Рязанской обл.). Отец, Виктор Степанович Живоглядов, погиб на фронте в 1944 г. Мать, Александра Ивановна Аксенова (1907-1949), работала бухгалтером.
Образование, ученая степень
В 1949 г., окончив школу-семилетку в родном селе, Владимир Аксенов поступил в Касимовский индустриальный техникум (ныне Касимовский нефтегазовый колледж), но проучился в нем всего один год. В 1950 г., после смерти матери, переехал к ее сестре в подмосковный г. Калининград (ныне Королёв). В 1953 г. окончил Мытищинский машиностроительный техникум (ныне Мытищинский колледж).
По рекомендации комсомола в 1953 г. был зачислен в 10-ю Военную авиационную школу первоначального обучения летчиков (ВАШПОЛ) в г. Кременчуге (Полтавская обл., Украина), окончил ее в 1955 г. с отличием. Затем для дальнейшего обучения был направлен в Чугуевское военное авиационное училище летчиков (Харьковская обл., Украина), но не окончил его, так как в декабре 1956 г. был демобилизован в связи с сокращением ВВС СССР.
В 1963 г. окончил Всесоюзный заочный политехнический институт (ныне Московский политехнический университет) по специальности "технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты", получил квалификацию инженера-механика.
В 1981 г. в Институте космических исследований Академии наук СССР (ныне ИКИ РАН) защитил диссертацию на соискание степени кандидата технических наук.
Работа в ОКБ-1
После демобилизации Владимир Аксенов вернулся в подмосковный г. Калининград. В январе 1957 г. был принят на работу конструктором III категории в ОКБ-1 (с 1966 г. - Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения, ЦКБЭМ; с 1974 г. - НПО "Энергия"; ныне РКК "Энергия"), которое возглавлял Сергей Королёв. В составе конструкторской группы участвовал в разработке одного из узлов первого искусственного спутника Земли.
Впоследствии работал в конструкторских, проектных и летно-испытательных подразделениях предприятия. Был конструктором II категории (с октября 1957 г.), конструктором I категории (с 1959 г.), инженером-конструктором (с 1962 г.), старшим инженером-конструктором (с 1963 г.), старшим инженером (с 1964 г.), начальником группы (с 1966 г.), ведущим инженером (с 1968 г.). Принимал участие в разработках по созданию пилотируемых кораблей "Восток", "Восход", "Союз".
С февраля 1970 г. Владимир Аксенов возглавлял лабораторию летных испытаний, базировавшуюся на специально оборудованном самолете Ту-104. Занимался оценкой, проектированием и экспериментальной отработкой отсеков космических кораблей. В качестве технического руководителя отрабатывал действия космонавтов в открытом космосе в условиях искусственной невесомости и лунной гравитации, создаваемой во время полетов самолета-лаборатории. В 1966-1972 гг. сам выполнил более 250 испытательных полетов, в ходе которых более 1,2 тыс. раз (около 10 часов) находился в режиме невесомости и 120 раз (примерно 40 минут) - в условиях лунной гравитации.
В отряде космонавтов ЦКБЭМ, НПО "Энергия"
21 марта 1973 г. Владимир Аксенов был зачислен в отряд космонавтов ЦКБЭМ и назначен на должность космонавта-испытателя. Затем был инструктором-космонавтом-испытателем III (1976-1980) и II (1980-1988) классов.
В 1974-1976 гг. возглавлял группу гражданских бортинженеров, готовившихся к полетам на новой серии пилотируемых "Союзов" - модифицированном "Союзе Т", оснащенном системой управления с бортовым компьютером.
Первый полет совершил 15-23 сентября 1976 г. в качестве бортинженера корабля "Союз-22" вместе с Валерием Быковским (командир экипажа). Это был первый полет в рамках программы "Интеркосмос", реализуемой СССР в сотрудничестве с другими социалистическими странами. В задачу экипажа входило проведение эксперимента "Радуга" по испытанию новой многозональной фотокамеры МКФ-6, разработанной советскими и немецкими учеными и изготовленной в ГДР. Космонавты сделали около 14 тыс. снимков высокого качества, отсняв в шести зонах спектра более 20 млн кв. км поверхности Земли.
5-9 июня 1980 г. Владимир Аксенов был бортинженером "Союза Т-2" (первый пилотируемый полет корабля этой серии) и 6-й экспедиции посещения станции "Салют-6" вместе с Юрием Малышевым (командир). В ходе полета экипаж испытал новые бортовые системы, отработал разнообразные режимы управления модифицированным кораблем, в том числе полностью ручную стыковку с орбитальной станцией, что было сделано впервые. В то время на "Салюте-6" находились члены четвертой основной экспедиции Валерий Рюмин и Леонид Попов, прибывшие в апреле 1980 г. на станцию на корабле "Союз-35".
В общей сложности Владимир Аксенов за два космических полета налетал 11 суток 20 часов 11 минут.
С октября 1984 г., оставаясь инструктором-космонавтом-испытателем II класса, был заместителем руководителя комплекса НПО "Энергия" Виктора Легостаева. Занимался разработкой систем управления движением, ориентации, стыковки, спуска и посадки пилотируемых кораблей.
17 октября 1988 г. был отчислен из отряда космонавтов НПО "Энергия" в связи с выходом на пенсию.
Деятельность после ухода из отряда космонавтов
С октября 1988 г. занимал должность директора Государственного научно-исследовательского центра по гидрометеорологии и изучению природных ресурсов (ГосНИИ ЦИПР) Госкомгидромета СССР. Центр занимался проектированием автоматических космических аппаратов по дистанционному зондированию Земли.
В 1990 г. Владимир Аксенов был назначен генеральным директором НПО "Планета", созданном по его инициативе и объединившим ГосНИИ ЦИПР и другие предприятия. В 1992 г. НПО "Планета" прекратило свою деятельность в связи с недостатком финансирования.
В 1990-1996 гг. являлся заместителем председателя совета директоров Мосбизнесбанка.
Был заместителем председателя правления Советского фонда мира (с 1977 г.), заместителем председателя Всероссийского общества охраны памятников истории и культуры (с 1979 г.).
В 1992 г. стал заместителем председателя исполкома ассоциации "Космос", в 1996 г. - председателем президиума общественной организации "Духовное движение России". В 2001 г. был избран президентом научного фонда "Институт проблем безопасности и устойчивого развития".
Автор работы "Россия в ХХI веке. Национальный путь развития" (1999), книги Дорогами испытаний" (2009). Имел более 10 изобретений.
Кончина
9 апреля 2024 г. в пресс-службе Роскосмоса сообщили, что Владимир Аксёнов скончался на 90-м году жизни.
Награды, почетные звания, памятник
Имел воинское звание подполковника запаса.
Дважды Герой Советского Союза (1976, 1980). Награжден двумя орденами Ленина (1976, 1980), медалью "Ветеран труда", медалью "За заслуги в освоении космоса" (2011).
Имел иностранные награды: золотая медаль "За заслуги перед наукой и человечеством" (ЧССР), орден Карла Маркса (ГДР, 1976).
Летчик-космонавт СССР (1976).
Почетный гражданин родного села Гиблицы, г. Касимова и Касимовского района Рязанской обл., Рязани (1976), Калуги (1977), Мытищинского района (1980) и г. Королева Московской обл. и др.
В 2011 г. в Рязани был установлен бюст Владимиру Аксенову.