Василий Дмитриевич Константинов родился в деревне Гагарино Ивовской волости Задонского уезда Воронежской губернии (ныне Задонского района Липецкой области) в 1899 году в семье приказчика Дмитрия Гавриловича Костантинова.

В семье было трое сыновей: Артем, Николай и Василий. Артем Дмитриевич погиб в 1919 году во время налета банды Мамонтова (войска Добровольческой армии) в период Гражданской войны в Воронежской губернии, Василий Дмитриевич и Николай Дмитриевич (1900–1960) связали свою жизнь с конструированием киносъемочной аппаратуры.

Отец, Дмитрий Гаврилович Константинов, умер рано. После второго брака матери (она вышла замуж за коренного лебедянца, известного садовода и селекционера Александра Федоровича Игумнова) семья проживала в городе Лебедяни Тамбовской губернии. В 1911 году в семье появился ещё один ребенок – сестра Мария Александровна Игумнова.

Детство и юность братьев Константиновых прошли в Лебедяни на улице Дворянской (ныне – Советская). Василий Константинов учился в Лебедянской мужской гимназии. В 1920-е годы он уехал в Москву, где с 1929 года стал работать кинооператором на студии «Союзкинохроника», с 1932 года – в киномастерских этой студии.

Работая над созданием первой отечественной кинокамеры Василий Константинов вместе со своим братом Николаем создали первый звуковой киносъемочный аппарат «Хроникон», имевший широкое распространение в кинохронике.

В 1937 году на Московском опытном заводе киноаппаратуры В. Константинов создал киносъемочный аппарат «Конвас-1» со штативом к нему. Название кинокамеры было составлено из первых букв фамилии и имени его конструктора Константинова Василия. 

«Конвас» имел ряд технических преимуществ перед зарубежными аналогами и стал по-настоящему народной камерой. Он позволял оператору быстро менять точку съемки, если этого требовала ситуация, выстраивать композицию кадра, делать масштабирование картинки и следить за движущимся объектом, к тому же обладал простотой конструкции и надежностью. Именно «Конвасом» снимали операторы-документалисты кинохронику о событиях Великой Отечественной войны, восстановлении народного хозяйства и строительстве мирной жизни.

Одной из главных проблем для документального кино того времени была синхронная, чистовая запись звука, выполнить которую практически было невозможно. В 1936 году В. Д. Константинов предпринял попытку создать аппарат, который мог бы одновременно снимать изображение и записывать звук на одну пленку. С 1939 по 1940 год Московский завод киноаппаратуры выпускал «Конвас-Москинап», к которому был подсоединен специальный звукозаписывающий блок, где на снятую пленку напрямую записывалась оптическая фонограмма. Конструкция звукозаписывающего блока была сложной и капризной, но благодаря надежности самого киноаппарата он использовался при документальных, синхронных съемках. В 1940 году В. Константинов разработал конструкцию киносъемочного аппарата «Конвас-звук» для одновременной съемки изображения и записи звука на одну пленку. Позже он изобрел грейферный механизм оригинальной конструкции и визир-лупу, на базе которых в 1950 году им был создан новый тип универсального киносъемочного аппарата 3КСХ «Родина». Эта первая отечественная камера с зеркальным обтюратором и весом в 14 кг была предназначена для хроникальных съемок в экспедиционных условиях, но стала востребованной и для натурных съемок в постановочных фильмах.

В 1952 году В. Д. Константиновым был создан профессиональный ручной, легкий (5,6 кг веса) киносъемочный аппарат «Конвас-автомат» с возможностью оператору «смотреть через объектив», рассчитанный на использование стандартной перфорированной 35-мм кинопленки. Время перезарядки камеры составляло всего 12 секунд, поэтому ее и назвали «автомат».

Аппарат отличался наличием зеркального обтюратора, быстросменных кассет, обеспечивающих автоматическую зарядку камеры, электропривода. В отличие от предыдущих разработок В. Константинова («Конвас-1» и «Конвас-звук»), основанных на механизме французской камеры «Дебри», конструкция «Конвас-автомат» была полностью отечественной. Камера сразу завоевала симпатии кинооператоров и стала широко применяться на киностудиях художественных, документальных и научно-популярных фильмов. Компактность, модульная конструкция и совершенный видоискатель «Конвас-автомата» сделали его наиболее распространенной моделью того времени, производство которой осуществлялось на Московском заводе киноаппаратуры («Москинап») и на Красногорском механическом заводе. С 1954 до 1985 года было выпущено свыше десяти тысяч различных модификаций камер «Конвас», некоторые модели «Конвас-автомата» выпускались до 1990 года.

В художественном кино «Конвас-автомат» открыл новые возможности, позволил снимать актерские сцены в реальной среде, в сложных и экстремальных условиях, что раньше было возможно исполнить только комбинированными съемками. Именно «Конвас-автоматом», находящимся не на штативе, а в руках оператора, были сняты потрясающие по пластической выразительности сцены в фильмах «Летят журавли» (1957) и «Неотправленное письмо» (1959) (режиссер М. Калатозов, оператор С. Урусевский). Полнометражный фильм «Летят журавли» стал лауреатом «Золотой пальмовой ветви» Международного Каннского кинофестиваля 1958 года, а работа Сергея Урусевского, во многом связанная с творческим использованием выразительных возможностей ручной камеры, получила Приз высшей технической комиссии Франции и стала классикой операторского искусства.

Компактность и надежность «Конвас-автомат» обеспечила выбор этой камеры для комплектования всех космических кораблей «Восток». Именно камерой «Конвас-автомат» проводилась первая в истории космическая киносъемка. Она была осуществлена в августе 1961 года космонавтом Г. С. Титовым во время орбитального 25-часового полета на корабле «Восток-2» через иллюминатор на высоте 244 км. Цветные фотографии Земли из космоса были отпечатаны с 35-мм кинопленки камеры «Конвас-автомат» и занесены в «Дело о рекордах космического полета гражданина СССР Германа Степановича Титова на космическом корабле-спутнике «Восток-2» 6–7 августа 1961 года». Позднее в своих воспоминаниях о полете Г. С. Титов писал: «Все время поблизости от меня в кабине плавала ручная кинокамера, которую я захватил с собой в полет, чтобы запечатлеть всю красоту, открывающуюся человеческому взору на орбите. Это был обычный репортерский киноаппарат «Конвас», заряженный цветной пленкой. Я сделал им несколько снимков горизонта при входе в тень Земли и при выходе из нее на Солнце. Снимал и звездное небо». Используя кинокамеру «Конвас-автомат», космонавты создали уникальную космониану – серию съемок нашей планеты.

Умер В. Д. Константинов в 1952 году в Москве.

В Лебедянском краеведческом музее есть экспозиция, посвященная братьям Василию и Николаю Константиновым, которая была существенно пополнена в конце 1990-х годов благодаря их сестре – Марии Александровне Игумновой. Здесь же хранится кинокамера-легенда «Конвас», подаренная в середине 1990-х годов кинорежиссером Центральной студии документальных фильмов А. М. Соловьевой.