Выдающаяся летчица, чьим именем в 1996 году был назван Харьковский аэроклуб, родилась 27 апреля 1909 года в семье швеи-модистки и известного авиаконструктора Степана Гризодубова.
Будущая легенда авиации – дочь изобретателя, авиаконструктора и летчика – Степана Васильевича Гризодубова, родилась в Харькове, и уже в 2 года летала вместе с отцом. Степан Гризодубов был техником паровозоремонтного завода, но в начале прошлого века своими руками собрал сконструированный им же биплан. В 1910 году механический летательный аппарат выполнил первый полет. В 1919 году Гризодубов уже работал директором ремонтных мастерских Харьковского авиапарка, из которых позже вырос Харьковский авиазавод.
В дочери Степан Гризодубов видел преемницу с первых лет ее жизни.
К 14 годам Валентина уже уверенно водила летающие машины и участвовала в слете планеристов в Коктебеле. По окончании школы Гризодубова поступила в Харьковский технологической институт и одновременно в консерваторию, однако её истинной страстью оставалось воздухоплавание. Хотя среди увлечений летчицы оставались музыка и бокс.
В 1934 году Валентина Гризодубова становится дипломированным пилотом. И уже спустя три года - устанавливает пять мировых авиационных рекордов высоты, скорости и дальности полета на самолетах УТ-1, УТ-2 и АИР-12, а в 1938 году совершает беспосадочный перелет из Москвы на Дальний Восток, установив мировой женский рекорд дальности полета.
За перелёт харьковчанка Гризодубова первой из советских женщин получает звание Героя Советского Союза.
Во время Второй мировой 32-летняя полковник Гризодубова командовала 101-м авиаполком Красной армии, который занимался, в числе прочего, обеспечением партизанских отрядов в глубоком тылу противника и вывозом раненых.
После войны Валентина Гризодубова долгое время занималась научной работой в сфере авиатехники, за что была в 1986 году удостоена и высшего гражданского звания Героя Социалистического труда, а в свободное время музицировала. В запасе Валентина Степановна находилась с 1946 года, продолжала активную деятельность: участвовала в исследовательской работе, была начальником летно-испытательного центра, заместителем начальника московского НИИ приборостроения по летной части, была депутатом Верховного Совета СССР 1 созыва, неоднократно ходатайствовала в защиту людей, пострадавших от репрессий.
Умерла знаменитая летчица Валентина Степановна Гризодубова 28 апреля 1993 года в городе Москва. Похоронена на Новодевичьем кладбище. Она пережила и родителей, и мужа, и сына.
В Харькове в квартире Гризодубовых в начале 70-х годов был открыт музей истории авиации. В 1986 году дом объявили историческим памятником, в 1992-м квартира превратилась в аэрокосмический музей, и, наконец, в 1999 году городские власти дали добро на создание мемориального музея-квартиры семьи Гризодубовых. В 2004 году перед Дворцом культуры Харьковского электромеханического завода был установлен памятный камень в честь Валентины Гризодубовой, однако памятник так и не был возведен.