郭永懷，1909齣生於山東榮成市，1931年考入南開大學物理系，1935年從北京大學物理系畢業。從北大畢業後不久，郭永懷來到加州理工學院學習，獲得博士後留校任研究員。1946年，美國康奈爾大學成立了航空研究院，郭永懷被聘用成為業務領導。從1946年到1956年，這10年期間成為郭永懷物理系研究的黃金時期，期間發表無數研究成果，尤其是在空氣動力學和應用數學的研究成果，讓他聞名世界。
1949年，郭永懷為解決跨聲速氣體動力學的一個難題，探索開創了一種計算簡便、實用性強的數學方法──奇異攝動理論，在許多學科中得到了廣泛的應用。正是因為在跨聲速流與應用數學方面所取得的兩項重大成就，郭永懷由此馳名世界。
1953年8月，中美繼簽定朝鮮停戰協定後在日內瓦舉行大使級會談。經過中國政府的努力，美國政府不久被迫把禁止中國學者出境的禁令取消，但以“維護國家安全”為由設置種種障礙。
在面對優越的科研和生活條件與祖國需要何去何從的時候，郭永懷毅然決然拒絕了美國同事請他參加的機密研究項目，放棄了美國康乃爾大學教授的優厚待遇，攜妻挈女義無反顧路上歸途。
為了避免美國政府製造麻煩，他毅然將自己沒有公開發表過的所有書稿統統付之一炬：在和學生們聚會的篝火旁，他掏出十幾年來寫成的沒有公開發表的書稿，一疊一疊地丟進火裏，燒成灰燼，這令在場的學生驚呆了，夫人李佩教授當時也感到可惜。
當時已任中國力學研究所所長的錢學森于1956年6月致信郭永懷，盼他回國。1956年國慶節的前一天，郭永懷動身返家！
郭永懷回國之後，他把精力放在國防科研上，先後擔任了中國科學院數學物理化學部學部委員、力學研究所副所長、二機部九院副院長、中國科學技術大學化學物理系主任、國防科委空氣動力學專業組成員和空氣動力學研究院籌備組副組長等職。
在郭永懷的倡議和積極指導下，中國第一個有關爆炸力學的科學迅速制定出臺，從而引導力學走上了與核武器試驗相結合的道路。同時，郭永懷還負責指導反潛核武器的水中爆炸力學和水洞力學等相關技術的研究工作。此外，在潛－地導彈、地對空導彈、氫氧火箭發動機和反導彈系統的研究試驗中，郭永也作出了巨大貢獻。
在對核裝置引爆方式的採用上，郭永懷提出了“爭取高的，準備低的，以先進的內瀑法為主攻研究方向”的思路。為確立核武器裝置的結構設計，郭永懷提出了“兩路並進，最後擇優”的辦法，為第一顆原子彈爆炸確定了最佳方案，對一些關鍵問題的解決起了決定性的作用。這一方案不僅為第一顆原子彈研製投爆所採用，而且為整個第一代核武器的研製投爆所一直沿用。
然而，1968年12月5日，郭永懷在從青海實驗基地乘坐飛機回北京時，飛機失事，時年59歲。當人們找到郭永懷時，發現最後時刻他和警衛員抱在一起，用身體保護住了裝有絕密科研資料的文件包。
