Учёный в области радиотехники, академик АН СССР (1953).
С 1954 г. – директор института радиотехники и электроники АН СССР.
Основные труды посвящены проблемам совершенствования методов радиоприёма, изучению помех радиоприёму и разработке методов борьбы с ними. Большое значение имеют труды по теории потенциальной помехоустойчивости.
Под его руководством и при его участии была создана первая в нашей стране многоканальная буквопечатающая установка для работы по радио, которая превосходила по своим параметрам зарубежные аналоги и впоследствии широко использовалась в нашей стране.
Им была создана уникальная многоканальная телефонно-телеграфная аппаратура радиосвязи, впервые использующая одну боковую полосу частот, которая была установлена на линии Москва – Хабаровск (1939). Эта магистраль явилась крупнейшим достижением отечественной и мировой радиотехники того времени.
В 1941 – 1943 гг. им был создан новый класс недешифрируемых на то время отечественных систем кодирования речи для закрытой радиосвязи.
Под руководством В.А. Котельникова в СССР проводились работы по радиолокации Марса, Венеры, Меркурия.
Награжден 4 орденами Ленина, 2 другими орденами, а также медалями.
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Котельникова В.А. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Дополнительную информацию можно найти в справочнике «Гордость отечественной науки и техники XX века» : биографический справочник / отв. сост. и ред. Т.Н. Фисюк. – Самара : Изд-во НТЦ, 2000, историко-техническом альманахе «Люди пытливой мысли (по архивным документам)»: историко-технический альманах / сост. : О.С. Максакова, Т.Н. Фисюк ; под ред. И.Н. Давыдовой, О.С. Максаковой, Л.Ю. Покровской. – Самара : Изд-во «НТЦ», 2006.
Подробнее с документами, изданиями и базами данных можно ознакомиться в читальном зале и СИФ архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58.