Доктор технических наук, профессор. Лауреат Ленинской премии. Трудовую деятельность начал в 1936 г. на московском заводе № 214. Прозже работал в Министерстве авиационной промышленности, где возглавлял 5-е Главное управление. С 1957 г. директор завода № 706 (ныне - Московский завод электромеханической аппаратуры), где начал серийный выпуск гироскопов, систем управления ракет-носителей. Завод также выпускал гироскопические приборы для первых искусственных спутников Земли и первых автоматических станций «Луна», космических кораблей и орбитальных станций. Одновременно К.И. Михайлов возглавлял НИИ № 944 (ныне - НИИ прикладной механики им. В.И. Кузнецова). За разработку запуск в серийное производства ракеты Р-16У К.И. Михайлову в 1964 г. была присуждена Ленинская премия.
В этом же году он был назначен заместителем Министра радиопромышленности СССР. С 1966 г. заведовал кафедрой промышленной электроники
Московского института радиотехники, электроники и автоматики. С 1971 г. - директор ВДНХ.
Скончался К.И. Михайлов 9 февраля 1981 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (9 уч. 7 ряд), рядом с ним похоронена жена.