В.С. Пугачев за два года окончил Военно-воздушную инженерную академию им. проф. Н.Е.Жуковского, был адъюнктом академии, позже экстерном закончил механико-математический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. После прохождения практики в конструкторских бюро А.Н. Туполева и С.В. Ильюшина был назначен начальником вычислительного сектора Научно-испытательного института ВВС.

Первые работы В.С. Пугачева относятся к началу 30-ых годов ХХ века и посвящены теоретическим и практическим задачам воздушной артиллерии. В эти годы В.С. Пугачев выполнил пионерскую работу по комплексной оценке эффективности стрельбы в воздушном бою, впервые применив методы исследования операций и системного анализа для научного обоснования направлений развития авиационной техники.

В суровые годы отечественной войны В.С. Пугачев работал в области боевого применения стрелково-пушечного вооружения и динамики автоматического оружия, готовил авиационно-технические кадры для фронта, участвовал в боевых действиях, имел серьезные ранения, награжден боевыми орденами.

В послевоенный период В.С. Пугачев работал в промышленности и преподавал в ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского в области управляемого ракетного вооружения для авиации и ПВО города Москвы.

В эти годы научная деятельность В.С. Пугачева была связана с разработкой статистической теории процессов управления и ее применений в различных областях науки и техники. Он возглавлял комиссию по статистическим проблемам Научного Совета по комплексной проблеме «Кибернетика» при Президиуме АН СССР. Принимал активное участие в работе ИФАК. Был председателем технического комитета ИФАК по математическим проблемам управления.