Народився 7.02.1906 у с. Троїцькому (тепер Моск. обл., Росія). Закінчив Ленінград. політех. інститут (1930). У 1946 очолив Особливе конструкторське бюро з літакобудування в Новосибірську, яке 1952 переведено до Києва (нині — ДП «Антонов»). У 1962 присвоєно звання генерального конструктора, з 1976 — також професор Xарків. авіаційного інституту. Академік АН СРСР з 1981. Був нагороджений державними нагородами СРСР. Помер 4.04.1984. Президією НАН України засновано премію імені О.К.Антонова.
Науково-технічні дослідження і конструкторські розробки в галузі планеризму та літакобудування. Під його керівництвом створено поршневі літаки Ан-2 і Ан-14, турбогвинтові Ан-8, Ан-10, Ан-12, Ан-22 «Антей», Ан-24, Ан-26, Ан-28, Ан-30, АН-32, реактивні Ан-72, Ан-124 «Руслан», Ан-74. Засновник науково-технічної школи