1921年7月26日，王希季生于云南昆明，初中毕业后，进入昆华高级工业职业学校读书。大概读了一年，参加西南联大的入学考试，被西南联大机械系录取。
1942年，大学毕业后，王希季先后在兵工厂、发电厂工作。
1947年，考入美国弗吉尼亚理工学院，攻读动力和燃料专业。
1949年，获美国弗吉尼亚理工学院硕士学位。1950年回国，先后在大连工学院、交通大学、上海科技大学任职。
1958年11月份，上海市委决定调王希季到上海机电设计院（即1001卫星和运载火箭总体设计院）工作，担任技术负责人，仍兼任上海交大工程力学系副主任。
1960年2月19日，主持了中国第一枚自行设计研制的液体推进剂探空火箭发射，使中国两弹一星工程迈出了关键的一步。
1963年，上海机电设计院划归国防部五院（后来的七机部、航天部），王希季作为院总工程师承担了负责研制中国第一个卫星运载火箭的工作。
1965年以后，历任上海机电设计院、七机部总工程师，中国空间技术研究院副院长、科技委主任，中国返回式卫星系列总设计师，1976年之后，担任了第一个返回式卫星型号的总设计师，负责了6颗返回式卫星的研制和发射工作，提出了第二和第三个返回式卫星型号的技术方案，并负责一部分初样阶段工作。
1982年，荣立航天工业部一等功。
1985年，返回式0型卫星和东方红一号卫星获国家科技进步特等奖，王希季为第一完成人。
1987年，当选为国际宇航科学院院士。
1990年，返回式I型卫星获国家科技进步特等奖。
1991年，被航空航天部批准为有突出贡献的老专家。
1993年，因为王希季在参与发展无控制火箭技术和回收技术两门新的学科，创造性地把探空火箭技术和导弹技术结合起来，提出第一枚卫星运载火箭的技术方案等成就，当选为中国科学院院士。
1995年，因大量采用新技术并突破一系列技术关键，使卫星增大了功能，延长了寿命，获何梁何利基金科学与技术进步奖。
1996年，返回式II型遥感卫星项目获国家科技进步一等奖。
1999年9月18日，在中华人民共和国成立五十周年之际，党中央、国务院、中央军委隆重表彰为“两弹一星”事业作出突出贡献的23位科技专家，并授予他们“两弹一星功勋奖章”，王希季是获奖者之一。
王希季院士是中国早期从事火箭技术研究的组织者之一。主要从事空间技术的研究开发和航天型号的研制工作。曾主持中国第一枚液体推进剂探空火箭、气象火箭、生物火箭、取样火箭的研制工作。他创造性地把中国探空火箭技术和导弹技术结合起来，提出了中国第一枚卫星运载火箭的技术方案；主持了长征一号运载火箭的研制工作。
王希季是中国空间事业开创人之一，卫星总设计师、空间返回技术学科的带头人。1960年2月，在上海机电设计院工作期间，王希季负责研制发展控空火箭技术设计工人乱功地为中国发射了第一枚液体燃料控空火箭，毛泽东主席给予很高的评价。以后上海机电设计院（后为七机部八院、航天部五院508所）先后在10年的时间里研制成功了包括气象、控测、生物试验、核爆取样和技术试验等几个类型的15个型号的控空火箭，其中王希季就负责了12个型号，成为中国控空火箭技术学科的带头人。在1978年全国科学大会上，负责的项目有两项获奖。
王希季提出了中国第一个运载火箭型号--长征一号的技术方案并负责完成了方案阶段的研制工作，于1970年4月首次发射就获成功，将中国第一颗人造卫星东方红一号送入轨道，使中国成为世界上第五个空间国家。
八院奉命转为发展卫星工作后，王希季又负责提出中国第一个返回式卫星型号的技术方案，并于1975年首射取得成功，使中国返回式卫星技术进入世界前列，成为迄今世界上掌握此项技术的仅有的三个国家之一。
1980年后，王希季先后负责研制和发射成功了6颗卫星，并负责提出了第二和第三个返回式卫星型号的技术方案和负责完成了这两个型号的方案阶段的研制工作。中国的返回卫星技术属世界先进水平，王希季起着关键和主要作用。
1985年，“尖兵一号”返回型卫星和“东方红一号”卫星获国家科学技术进步特等奖，王希季为第一获奖人；1990年“摄影定位卫星”获国家科学技术进入特等奖，他为第四获奖人。
1987年，为促进中国空间科学的发展，作为型号总设计师的王希季，首次承担了中国在返回式卫星上搭载国内外多项科学试验的任务，只用了6个月的时间，就圆满完成了主任务和搭载空间科学试验任务，使中国的空间科学从探测阶段登上了试验阶段的新台阶。
《船舶汽轮机原理与热计算》，王希季、钟芳源
《航天器进入与返回技术》，王希季
《太空·地球·人类》（“空间资源的开发”部分），王希季
《工程设计学》王希季，包妙琴
《空间技术》，王希季、李大耀
《卫星设计学》，王希季、李大耀
重点论文
《论空间资源》，王希季
《空间微重力资源》，王希季
《从空间资源开发展望空间技术发展》，王希季
《世界新技术革命和我国对策》，王希季
《发展空间太阳能电站引发新技术产业革命》，王希季、闵桂荣
《中国返回式卫星的搭载任务——空间材料科学试验》，王希季、林华宝、苏连凤
王希季是中国空间事业的开拓者之一，是中国早期从事火箭技术研究的组织者之一，创造性地把中国探空火箭技术和导弹技术结合起来。
王希季是中国返回式卫星的技术带头人。他首先提出了“空间资源”“空间基础设施”“空间疆域”等新概念。在他主持下，大量采用新技术并突破一系列技术难关，使中国卫星返回技术达到国际先进水平，成为全世界仅有的掌握此项高技术的三个国家之一。
王希季是中国卫星总设计师、空间返回技术学科的带头人，提出了中国第一个运载火箭型号——长征一号的技术方案并负责完成了方案阶段的研制工作，使中国成为世界上第五个空间国家。在返式卫星的光辉重大成就中，王希季起着关键和主要作用。
作为型号总设计师的王希季使中国的空间科学从探测阶段登上了试验阶段的新台阶，是中国功勋卓著的航天技术专家，长期以来，他兢兢业业地工作在这条战线上，为开拓和发展中国空间事业作出了重大贡献。（中国科学院）
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