Конструктор авиадвигателей, доктор технических наук (1960).
Родился 27 (15 — ст.ст.) мая 1895 года в Москве. В 1915 году поступил в Московский университет. Был призван в армию, служил подпоручиком в авиаотряде. В 1918 — участник Гражданской войны в составе Красной армии.
В 1926 году окончил МВТУ им. Баумана. В 1926-1930 — конструктор НАМИ. В 1931-1934 — начальник сектора конструкторского отдела ЦИАМ. Руководил освоением и доводкой первого образца двигателя М-34 на Рыбинском авиационном заводе, позднее обеспечивал подготовку этих моторов для рекордных беспосадочных перелетов В.П.Чкалова и М.М.Громова на самолете АНТ-25.
С 1935 г. — главный конструктор московского завода № 24 им. М.В.Фрунзе. Преподавал в Военно-воздушной академии им. Н.Е.Жуковского, МАИ.
В 1939 г. в КБ-2, организованном при МАИ, по предложенной Добрыниным схеме началась разработка мощного авиационного мотора М-250.
В 1940 г. КБ-2 МАИ под руководством В.А.Добрынина было переведено на площадку завода № 16 НКАП (г.Воронеж) и вошло в состав ОКБ завода. Работы по опытному мотору М-250.
С началом ВОВ ОКБ по приказу № 1057сс от 10.10.1941 г. эвакуировано в г.Уфу на площадку завода № 384 НКАП, а опытное производство (пр. № 1053сс от 9.10.1941 г.) – в Уфу на площадку протезного завода. Здесь к ноябрю 1941 г. на базе ОКБ и Опытного производства образовано самостоятельное ОКБ-250 НКАП под руководством В.А.Добрынина.
В 1943 году — ОКБ переведено на завод №36 в г.Рыбинск. Разработан комбинированный двигатель ВД4К (1951) — в то время самый мощный и экономичный поршневой двигатель. В 1950-е гг. в КБ, возглавляемом Добрыниным, были созданы новые турбореактивные двигатели для самолетов В.М.Мясищева и А.Н.Туполева — ВД-5, семейство ВД-7: ВД-7Б, ВД-7А и РД-7М2.
С 1956 года — генеральный конструктор Рыбинского КБ моторостроения (РКБМ). С 1960 года — на пенсии.
Умер 20 октября 1978 года в г.Москва.
Лауреат Сталинской премии 1-й степени (1951) — «за работу в области машиностроения».
Награжден орденами Ленина и Красного Знамени, медалями СССР.