18 марта 1894 годав деревне Дилялево (ныне Вологодский район,Вологодская область) в семье крестьянина-бедняка Владимира Ивановича Ильюшина и его жены Анны Васильевны родился сын Сергей. В семье Ильюшиных было одиннадцать детей, из них выжили и выросли девять (два мальчика умерли в младенчестве). Сергей был самым младшим.
Осенью1914 годаИльюшин был мобилизован в армию. Сначала он служил в пехотной учебной команде, затем писарем в управлении воинского начальника городаВологды. Когда в управление пришёл запрос на семь человек для службы в авиации, Ильюшин по собственной просьбе был переведён в команду Северного района авиации в Петербург на Комендантский аэродром, где служил сначала ангарным, затем помощникомавиамоториста, младшим и, наконец, старшим мотористом. Сергей входил в состав аэродромной команды, которая принимала, проверяла, готовила к полётам самолеты от авиационных заводов С. С. Щетинина и В. А. Лебедева.
Сдав экзамены,21 сентября1921 года Сергей Владимирович был зачислен в Институт инженеров Красного Воздушного Флота (с1922 года —Военно-воздушная Академия имени профессора Н. Е. Жуковского).
Окончив Академию и защитив дипломный проект (посвящённый разработке самолёта-истребителя), приказомРеввоенсовета СССР№ 750 за1926 годС. В. Ильюшину было присвоено звание военного инженера-механика Воздушного Флота.
С июня 1926 по ноябрь 1931 года Сергей Владимирович работал председателем самолётной секцииНаучно-технического комитета ВВС, где занимался изучением мирового опыта самолётостроения, разработкой тактико-технических требований к новым самолётам. Под руководством Ильюшина были составлены технические требования к некоторым самолётамНиколая Поликарпова(в том числе кУ-2),Андрея Туполева,Дмитрия Григоровича. Также в 1930—31 годах Сергей Владимирович работал помощником начальника Научно-испытательного института ВВС по научно-технической части.
Приказом Глававиапрома от13 января1933 годабыло организовано Центральное конструкторское бюро (ЦКБ) авиазавода им. В. Р. Менжинского, начальником которого был назначен Ильюшин. Одновременно Сергей Владимирович руководил конструкторской бригадой № 3. В сентябре1935 годабригада Ильюшина была преобразована в Опытное конструкторское бюро авиазавода им.В. Р. Менжинского, а Сергей Владимирович стал Главным конструкторомОКБ.
Первенцем Ильюшинского ОКБ стал экспериментальный бомбардировщик ЦКБ-26.17 июля1936 годаВладимир Коккинакиустановил на нём первый советский мировой авиационный рекорд (высоты подъёма груза), официально зарегистрированныйМеждународной авиационной федерацией(ФАИ).
Позднее вОКБ Ильюшинабыли созданы бомбардировщики ДБ-3 (Ил-4), осуществившие ряд налётов наБерлинв августе-сентябре1941 года, а также «летающий танк» — штурмовикИл-2, самый массовый самолёт СССР вВеликой Отечественной войне.
С1943 годаОКБ Ильюшина приступает к разработке пассажирских самолётов. Серия гражданских Илов началась сИл-12. За ним последовалиИл-14,Ил-18,Ил-62. Последним самолётом, разработанным под руководством Сергея Владимировича, сталИл-62 — флагманАэрофлота1960-х — 1970-х годов.
Летом1970 годаС. В. Ильюшин в связи с болезнью сложил с себя обязанности руководителя ОКБ (приказ министра авиационной промышленности СССРП. В. Дементьева№ 378/К от 28.07.1970 года), однако он оставался членом Научно-технического совета и консультантом.
