Родился 11(23) февраля 1899 года в Твери.
Спортсмен (тяжелая атлетика), летчик, арбитр, спорторганизатор.
Генерал-полковник авиации (19.08.1944). Герой Советского Союза (28.09.1934, медаль №8). Заслуженный летчик СССР (17.07.1925). Заслуженный мастер спорта СССР (25.02.1969, тяжелая атлетика). Судья международной категории.
Окончил авиационные теоретические курсы при ИМТУ (1917) и Московскую летную школу (1918).
Занимался гимнастикой и бегом, был одним из первых спортсменов-тяжелоатлетов РККА.
Чемпион СССР по тяжелой атлетике (1923) в тяжелом весе.
На летно-испытательной работе в Научно-испытательном институте ВВС — 1924-30, в ЦАГИ — 1930-41. Начальник Летно-исследовательского института — 1941 (март-август), Главного Управления боевой подготовки фронтовой авиации ВВС — 1944-46, заместитель командующего Дальней авиацией — 1946-49, начальник Управления (с ноября 1954 года — отдела) летной службы Министерства авиационной промышленности СССР — 1949 (с мая)-55 (по июль).
Председатель Федерации тяжелой атлетики СССР — 1959-61.
Депутат Верховного Совета СССР — 1937-50.
Профессор (1937).
Автор книг: «Тому, кто хочет летать и работать лучше» (1958), «Через всю жизнь» (1986, посмертно).
Участник Великой Отечественной войны. Награжден орденами Ленина (28.09.1934, 21.02.1945, 25.02.1969, 23.02.1984), Октябрьской Революции (23.02.1979), Красного Знамени (17.07.1925, 1.09.1937, 3.11.1944, 24.06.1948), Суворова II степени (30.08.1943), Отечественной войны I степени (23.11.1942), Красной Звезды (27.10.1932, 17.08.1933, 28.10.1967), медалями «За трудовую доблесть» (16.09.1960), французским орденом Почетного Легиона степени командора (1945), медалью де Лаво (FAI, 1937).
Его именем назван Летно-исследовательский институт (1986), улицы в Москве, Твери, Махачкале, Севастополе, Екатеринбурге, Челябинске, Владивостоке, Ярославле, Днепропетровске (Украина), Витебске (Республика Беларусь), площадь в Жуковском Московской области.
Бюст установлен в Жуковском Московской области на территории Летно-исследовательского института имени М.М. Громова. Мемориальные доски установлены в Москве по адресу: Кудринская площадь, 1; в Жуковском Московской области на ангаре №1 Летно-исследовательского института имени М.М. Громова.
Жена — Н.Г. Громова.
Скончался 22 января 1985 года в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
Фотография © Андрей Симонов (Жуковский).
Фотография могилы © Павел Кац (Москва).
Мемориальная доска © Станислав Лебедев (Москва).