После окончания института Александр Федорович Виноградов был призван в ряды Вооруженных Сил и направлен в одну из частей ВВС. В период Великой Отечественной войны прошел путь от старшего врача авиационного полка до дивизионного врача.

После окончания войны служил в одном из НИИ МО, а с 1951 г. — в ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского на должностях: врач факультета, начальник поликлиники, начальник медицинской службы.

Будучи начальником медслужбы, большое внимание уделял вопросу комплектования поликлиники квалифицированными кадрами из числа офицеров и гражданского персонала.

Должное внимание уделял как оснащению поликлиники современным оборудованием, аппаратурой, так и лечебной работе, являясь личным примером внимательного и чуткого отношения к пациентам. Как врач-сексопатолог и дерматовенеролог, регулярно вел амбулаторный прием, разработал и внедрил в практику метод лечения импотенции, известный в литературе как «метод А. Ф. Виноградова», опубликовал в соавторстве методическое пособие по медицинскому контролю за физической подготовкой и спортом офицерского состава.

Под руководством Александра Федоровича впервые в Министерстве обороны были апробированы методы психофизиологического тестирования офицеров, поступающих в академию.

После увольнения из Вооруженных Сил работал в поликлинике академии врачом-дерматовенерологом.

Награжден 2 орденами Красной Звезды, орденом Отечественной войны, «За службу Родине в Вооруженных Силах СССР» 3 степени, медалью «За боевые заслуги» и рядом медалей СССР.