Астроном, один из основоположников астрофизики. Академик АН СССР (1935). Научные исследования посвящены изучению строения нашей Галактики, физических свойств планет, физике Солнца и звёзд, эволюции звёзд, метеорной материи, структуре газово-пылевых туманностей, проблемам космогонии, небесной механике,
и др.; он является пионером в области фотометрического изучения зодиакального света, автором динамической теории этого явления.
Разработал критерий приливной устойчивости небесных тел, объясняющий многие особенности строения Солнечной системы, образование и эволюцию галактических объектов. Выдвинул гипотезу об образовании звёзд из межзвёздной газово-пылевой среды. Автор популярных работ по космогонии.
В.Г. Фесенков - один из создателей и директор Российского астрофизического института (1923-1930), а позднее - Астрономического института им.
П.К. Штернберга (1936-1939). Организовал астрофизический институт АН Казахской ССР и при нём Обсерваторию Каменское плато. В 1936-1937 г. был председателем Астрономического совета АН СССР; с 1945 г. - председатель Комитета по метеоритам АН СССР.
В 1924-1964 г. - ответственный редактор "Астрономического журнала".
Скончался В.Г. Фесенков 12 марта 1972 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (Новая территория, колумбарий 135 секция).
