Физик, специалист в области физики горения и взрыва; член-корреспондент АН СССР (1953); участник ядерного проекта СССР. Внёс значительный вклад в разработку газодинамики горения. Им проведены фундаментальные экспериментальные исследования горения в турбулентном потоке. Им показано, что при искусственной турбулизации исходной смеси в неспособных к детонации смесях скорости распространения пламени близки к скоростям детонации. Известность получили его работы по спиновой детонации и предложенная им теория этого явления. К.И. Щелкин
был первым научным руководителем и главным конструктором ядерного центра Челябинск-70. Сыграл огромную роль в разработке и испытании первых советских ядерных бомб РДС-1, РДС-2, РДС-3. Трижды Герой социалистического труда (1949, 1951, 1953)...
Скончался К.И. Щёлкин 8 ноября 1968 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (6 уч. 2 ряд), рядом с ним похоронена супруга,
Щёлкина-Хмельницкая Любовь Михайловна (1908-1978).