罗伯特·戈达德出生于美国马萨诸塞州的伍斯特，是家中的长子，他的弟弟因为脊椎畸形而夭折。
作为理论家和工程师，戈达德的工作预计了许多可能使航天飞行成为可能的发展。戈达德214项专利发明中的两项——多级火箭（1914年）和液体燃料火箭（1914年）是航天飞行的两个重要里程碑。他1919年的专著《达到极端高度的方法》被认为是20世纪火箭科学的经典著作之一。 戈达德成功地应用三轴控制，陀螺仪和可控的推力到火箭上，有效地了控制火箭的飞行。
虽然他的工作是革命性的，但是他的研究和开发工作很少得到公众的支持。 报界时而嘲笑他的航天理论。死后几年，太空时代的黎明到来，他被认为是现代火箭之父。 他不仅认识到火箭对大气研究，弹道导弹和太空旅行的潜力，而且是第一个科学研究，设计和建造实施这些想法所需的火箭的人。
1945年，戈达德得知自己罹患喉癌，1945年8月10日，戈达德在马里兰州巴尔的摩去世。他被安葬在家乡马萨诸塞州伍斯特的希望公墓。
随着美国城市在19世纪80年代开始使用电力，年轻的戈达德开始对科学产生兴趣，特别是工程学及工业技术。他的父亲教导他家中的地毯如何产生静电，当时年仅5、6岁的戈达德的想像力开始萌芽。戈达德相信如果锌电池可以用某种方式来存储静电，他可以跳得更高。他的母亲警告说如果他成功了，他会“出得去回不来”，于是戈达德停止了实验。
他在16岁时阅读了威尔斯的科幻小说《星际战争》后，开始对太空产生兴趣。1899年10月19日他把自己的生涯定位在火箭的研究上。
因为戈达德对空气动力学产生兴趣，所以他研究一些美国物理学家塞缪尔·兰利在科学期刊《史密森尼》所发表的论文。兰利在这些论文中写道，鸟类使用不同的力量来拍打两边翅膀，并因此在空中回转。十几岁的戈达德从这些文章获得启发，观察到燕子如何巧妙地移动翅膀，来控制飞行。他指出鸟类明显操控著尾羽来进行飞行，他称为它为“鸟类的副翼”。他对兰利的一些结论不以为然，并在1901年写了一封信给《尼古拉斯》杂志来表达他自己的想法。但是编辑圣尼古拉斯拒绝刊登戈达德的信，认为鸟类跟随一定数量的情报来飞行，“机器不会采取这些情报来行动”。戈达德不同意这种看法，认为一个人可以用自己的智慧来控制飞行机器。
戈达德在1904年进入伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute）学习，并担任实验室助理与导师。他后来加入SAE兄弟会，认识高中同学Miriam Olmstead。他与Miriam Olmstead后来订婚，但是在1909年分手。
他于1908年拿到物理学士学位，1910年从克拉克大学获得硕士学位，一年后获博士学位。他在1912年成为普林斯顿大学的研究员，在帕尔默物理实验室进行研究。
戈达德仍是一个学生时，曾写过一篇论文，提出一个方法来“保持飞机平衡”。他提出的想法在1907年《科学美国人》上出版。戈达德后来在他的日记中写道，他相信该论文是人类历史上首次提出方法来“让飞行中的航空器自动保持稳定”。
1926年戈达德在麻萨诸塞州的奥本（Auburn）发射了首枚液体火箭。发射地点后来成为了美国政府官方指定的国家历史地标（National Historic Landmark）。
火箭推进剂研究
1911年他取得博士学位后留校任教。在此期间，他认识到液氢和液氧是理想的火箭推进剂，在随后的几年里，他进一步确信用他的方法一定会把人送入太空。他在实验室里第一次证明了在真空中可存在推力，并首先从数学上探讨包括液氧和液氢在内的各种燃料的能量和推力与其重量的比值。
1919年发表经典性论文《到达极高空的方法》，开创了航天飞行和人类飞向其他行星的时代。他最先研制用液态燃料(液氧和汽油)的火箭发动机，1925年在他的实验室旁的小屋里,一台液体推进剂的火箭发动机进行了静力试验，1926年成功地进行了世界第一次液体火箭发动机的飞行。它的意义正如戈达德所说：“昨日的梦的确是今天的希望，也将是明天的现实。”戈达德的研究极端缺少经费，而且挑剔的舆论界也不放过这位严谨的教授。《纽约时报》的记者们嘲笑他甚至连高中的基本物理常识都不懂，而整天幻想着去月球旅行。
他们称戈达德为“月亮人”。为新闻界左右的公众也对这位科学家的工作表示怀疑和不理解，但这都不能撼动顽强的戈达德。最好的办法是走自己的路，继续自己的研究，而对公众的反应保持沉默，因为他很清楚这种讥讽是不会持久的。
火箭动力学研究
他从1909年开始进行火箭动力学方面的理论研究，三年后点燃了一枚放在真空玻璃容器内的固体燃料火箭，证明火箭在真空中能够工作。他从1920年开始研究液体火箭，1926年3月16日在马萨诸塞州沃德农场成功发射了世界上第一枚液体火箭。 报界的注意力再次集中到他身上，至少这次有些赞扬的话语了。意想不到的是报界的报导引起了美国航空界先驱人物之一林白的注意。在亲自考察了戈达德的试验和计划之后，他立即设法从格根海姆基金会为戈达德筹得5万美元。这对于极端缺少资金而又迫切需要进行实验设计的戈达德真是雪中送炭。这时马萨诸塞州对于戈达德的计划就显得太拥挤了，于是在1930年他的全家和四个助手迁到新墨西哥州的罗斯威尔建立他的发射场。到1941年，除了短暂的中断之外，他在这里从事了在科技史上最令人瞩目的个人研究计划。
他从1920年开始研究液体火箭，1926年3月16日在马萨诸塞州沃德农场成功发射了世界上第一枚液体火箭。而德国的V-2火箭试验成功，已经是1942年以后的事了。
是美国最早的火箭发动机发明家，被公认为现代火箭技术之父。
1926年3月16日，在马萨诸塞州的奥本，冰雪覆盖的草原上，戈达德发射了人类历史上第一枚液体火箭。火箭长约3.4米，发射时重量为4.6公斤，空重为2.6公斤。飞行延续了约2.5秒，最大高度为12.5米，飞行距离为56米。这是一次了不起的成功，宣告了现代火箭技术的诞生。
1930年12月30日，戈达德研制的一枚新的液体火箭发射成功，高度达到610米，飞行距离300米，飞行速度达到800千米/小时，打破了以往的火箭飞行记录。
1931年，他在火箭发射试验中，首先采用了现代火箭目前仍然使用的程序控制系统。
1932年，他首开先河，用燃气舵控制火箭的飞行方向。同年，首次解决了用陀螺仪控制火箭飞行姿态的问题。
1935年，戈达德研制的的液体火箭最大射程已达到20千米，时速达到1103千米，是人造飞行器第一次超过音速。
戈达德共获得了214项专利，其中83项专利在他生前获得。
1960年于史密森学会获得兰利金牌。
1959年9月16日获得国会金牌。
事实上，美国是现代火箭技术真正起步的地方，戈达德也被公认为现代火箭技术之父。
戈达德的一生是坎坷而英勇的一生。他所留下的报告、文章和大量笔记是一笔巨大的财富。对于他的工作，冯·布劳恩曾这样评价过：“在火箭发展史上，戈达德博士是无所匹敌的，在液体火箭的设计、建造和发射上，他走在了每一个人的前面，而正是液体火箭铺平了探索空间的道路。
当戈达德在完成他那些最伟大的工作的时候，我们这些火箭和空间事业上的后来者，才仅仅开始蹒跚学步。”但他的一生却是孤独而不被人理解的。勇敢的戈达德毫不气馁，在理论和实践上做了很多工作，向怀疑他的设想的人们表明未来的整个航天事业都将建基于火箭技术之上。他也因此而当之无愧地被称为“现代火箭之父”。戈达德虽然成功地发射了世界上第一枚液体火箭，但最初并没有引起美国政府的重视和支持，所以到他逝世时美国的火箭技术还远远落后于德国。直到1961年苏联宇航员加加林上天后，美国才发表了戈达德30年来研究液体火箭的全部报告。后来，他被誉为美国的"火箭之父"，美国宇航局的一座空间飞行中心被命名为"戈达德空间研究中心"。
他获得的荣誉达到了顶峰。他被追授了第一枚刘易斯·希尔航天勋章，而国家宇航总局的一个主要基地以他的名字命名为戈达德航天中心。
