Родился 9 января 1900 г. (29 декабря 1899 г. по старому стилю) в г. Екатеринодаре (ныне Краснодар) в семье отставного фейервекера (унтер-офицера артиллерии) Русской императорской армии. С 11 лет работал в котельных мастерских, затем на мельнице и в почтово-телеграфной конторе.
В июне 1920 г. Василий Грабин стал курсантом объединенных командных курсов в Екатеринодаре. В 1923 г. окончил 3-ю Петроградскую командную школу полевой тяжелой артиллерии Рабоче-крестьянской Красной армии (РККА). В 1930 г. стал выпускником артиллерийского факультета Военно-технической академии им. Ф. Э. Дзержинского (ныне Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого, Московская обл. РФ). Его дипломным трудом была разработка 152-мм полевой мортиры.
Доктор технических наук (1941, без защиты докторской диссертации), профессор (1951).
Военная служба
Василий Грабин состоял в рядах РККА с 1920 г. Принимал участие в подавлении Кронштадского мятежа в марте 1921 г. С сентября 1923 г. командовал взводом, затем был начальником связи дивизиона Карельского артиллерийского участка Петроградского военного округа. С апреля 1924 г. занимал должность командира взвода 2-й Ленинградской артиллерийской школы. В марте - ноябре 1930 г. был инженером Артиллерийского управления РККА.
Предвоенный период
С ноября 1930 г. Василий Грабин работал инженером-конструктором конструкторского бюро (КБ) завода "Красный путиловец" в Ленинграде (ныне Кировский завод в Санкт-Петербурге). В 1931 г. был откомандирован в КБ №2 Всесоюзного орудийно-арсенального объединения (ВОАО) Наркомата тяжелой промышленности СССР (Москва). Впоследствии КБ №2 было слито с КБ №1 и преобразовано в КБ ВОАО.
В октябре 1932 г. Василий Грабин был назначен первым заместителем начальника созданного на базе КБ ВОАО Государственного конструкторского бюро завода №38 (ГКБ-38) в Подлипках (ныне в составе г. Королёв) Московской области.
В январе 1934 г., после ликвидации ГКБ-38, Василий Грабин занял пост главного конструктора завода "Новое Сормово" №92 в г. Горьком (ныне Нижегородский машиностроительный завод) по производству артиллерийского вооружения. Спустя год под его руководством была спроектирована и запущена в серийное производство специальная дивизионная 76-мм пушка Ф-22, принятая на вооружение в 1936 г. Позднее эта пушка была усовершенствована и поставлялась в войска под индексом Ф-22 УСВ. Создавались также и другие модернизированные варианты Ф-22. В их числе пушка Ф-34, которая стала устанавливаться на танк Т-34 и впоследствии стала самой массовой танковой пушкой Второй мировой войны (всего с 1940 по 1944 г. было изготовлено более 38 тыс. орудий этого типа).
Годы Великой Отечественной войны
Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. завод №92 был одним из основных поставщиков артиллерийского вооружения РККА. Для увеличения выпуска артсистем Василий Грабин разработал и применил метод скоростного комплексного проектирования, который позволил создавать новые пушки в сжатые сроки - в течение нескольких месяцев. Так, под руководством Василия Грабина в короткие сроки была спроектирована и запущена в производство 76-мм пушка ЗИС-3 образца 1942 г. (фактически стала поступать в войска с августа 1941 г.), ставшая впоследствии самым массовым артиллерийским орудием Великой Отечественной войны (всего с 1941 по 1945 гг. было выпущено более 48 тыс. пушек этого типа).
5 ноября 1942 г. глава Советского Союза Иосиф Сталин подписал постановление Государственного комитета обороны (ГКО) о создании Центрального артиллерийского конструкторского бюро (ЦАКБ). Генерал-лейтенант технических войск Василий Грабин был назначен начальником и главным конструктором ЦАКБ, размещенного в подмосковном Калининграде (ныне г. Королёв).
В дальнейшем коллектив Грабина разработал 57-мм противотанковую пушку образца 1943 г. (ЗИС-2), 100-мм полевую пушку образца 1944 г. (БС-3) и 85-мм пушку образца 1944 г. (ЗИС-С-53) для танка Т-34-85. Эти орудия также широко применялись в Великую Отечественную войну.
Послевоенные годы
В 1946 г. ЦАКБ было переименовано в НИИ артиллерийского вооружения Министерства вооружения СССР, Василий Грабин стал его директором и главным конструктором.
В 1955-1959 гг. Грабин являлся директором и главным конструктором НИИ-58 Госкомитета по оборонной технике. В 1959-1960 гг. - военным консультантом Группы генеральных инспекторов Министерства обороны СССР.
В послевоенные годы под руководством конструктора были спроектированы различные артиллерийские системы большой и особой мощности, однако на вооружение была принята лишь одна его разработка - 57-мм зенитная пушка С-60. С середины 1950-х гг. занимался также ракетной и ядерной тематикой.
С сентября 1960 г. находился в отставке.
Педагогическая и общественная деятельность
Конструкторскую деятельность Василий Грабин совмещал с педагогической работой в Ленинградском политехническом институте (1930-1931), в Академии оборонной промышленности (1949-1956), в Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана (1960-1972).
Избирался депутатом Верховного Совета СССР второго (1946-1950 гг.) и третьего (1951-1955 гг.) созывов.
Кончина
Василий Грабин скончался 18 апреля 1980 г. в подмосковном Калининграде на 81-м году жизни. Похоронен на столичном Новодевичьем кладбище.
Звания и награды
Генерал-полковник технических войск (1945).
Герой Социалистического Труда (1940).
Был награжден четырьмя орденами Ленина (1936, 1940, 1944, 1945), орденом Октябрьской Революции (1980), двумя орденами Красного Знамени (1944, 1950), орденами Суворова I и II степеней (1945 и 1944, соответственно), орденом Отечественной войны I степени (1944), орденом Трудового Красного Знамени (1942), орденом Красной звезды (1939), медалями. Лауреат четырех Сталинских премий I степени (1941, 1943, 1946, 1950).
Почетный гражданин г. Королева.
Автор более 100 научных трудов и статей, а также мемуаров "Оружие победы" (впервые были напечатаны в журнале "Октябрь" в 1972-1973 гг.).