Родился в селе Петровичи, ныне Шумячского района Смоленской области, в семье учителя гимназии. Настоящее имя - Шлёма Айзикович (Симон Алтерович) Магазинер.

Участник Гражданской войны.

Окончил Московское высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (1927).

1927-1936 - конструктор в ряде конструкторских бюро (КБ) в Москве.

1936-1939 - старший инженер в 1-м Главном управлении Народного комиссариата оборонной промышленности СССР.

1939-1940 - главный конструктор по самолётостроению, руководитель конструкторского бюро на авиазаводе № 301 в городе Химки Московской области. Под его руководством там был создан истребитель ЛаГГ-3 (совместно с М.И. Гудковым и В.П. Горбуновым).

1940-1945 - главный конструктор КБ на авиазаводе № 21 им. С. Орджоникидзе (Горький). Под его руководством на заводе было создано 10 серийных и экспериментальных истребителей, в том числе Ла-5, Ла-5Ф, Ла-5ФН, Ла-7, широко участвовавшие в боях Великой Отечественной войны. 

Звание Героя Социалистического Труда присвоено 21 июня 1943 года - за выдающиеся заслуги в деле создания авиационной техники в трудных условиях военного времени.

1945-1951 - главный конструктор и ответственный руководитель авиазаводов № 81 в Москве и № 301 в Химках. При нём были созданы цельнометаллический самолет Ла-9, учебно-тренировочный Ла-180, дальний истребитель Ла-11, реактивные Ла-160, Ла-15, Ла-176, Ла-190, Ла-200. Также под его руководством был создан ряд образцов ракетной техники. 

1951-1956 - главный конструктор и ответственный руководитель завода № 301. 

Повторно звание Героя Социалистического Труда было присвоено 20 апреля 1956 года - за создание образцов реактивного вооружения для системы противовоздушной обороны С-25.

С 1956 - генеральный конструктор ОКБ (ныне НПО им. С. А. Лавочкина, г. Химки). На этом посту он завершил две такие крупнейшие работы, как создание межконтинентальной сверхзвуковой крылатой ракеты "Буря" и проектирование нового зенитного комплекса ПВО "Даль", основу которого составляли ракеты класса "земля-воздух" большой дальности (до 500 км) для поражения высокоскоростных воздушных целей.

Член-корреспондент Академии наук СССР (20.06.1958).

Лауреат четырёх Сталинских премий (1941, 1943, 1946, 1948).

Генерал-майор инженерно-авиационной службы (19.08.1944).

При завершении испытаний "Бури" на полигоне Сары-Шаган в районе озера Балхаш (Казахская ССР) скончался от сердечного приступа. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

Награды: ордена Ленина (31.10.1941, 21.06.1943, 30.08.1950); Красного Знамени (02.07.1945); Суворова 1-й (16.09.1945) и 2-й (19.08.1944) степени; медали, в т.ч. "За боевые заслуги" (05.11.1944).

Память: на доме № 16 по улице Чаадаева (Московский район Нижнего Новгорода), где он жил, установлена памятная доска.