После окончания адъюнктуры Виктор Федорович Болотников был оставлен на преподавательской работе в академии (1940 г.), а перед началом Великой Отечественной войны переведен в Ленинградскую ВВА.

В дальнейшем Виктор Федорович служил на инженерных и руководящих должностях в ГК НИИ ВВС, был на преподавательской и руководящей работе в ряде военных вузов, являлся председателем НТК ВВС (1957—1959). С 1959 по 1965 г. В. Ф. Болотников — заместитель начальника ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского по научной и учебной работе.

Во время войны он активно занимался улучшением характеристик самолетов: обосновал и довел до осуществления и внедрения в производство метод совместного управления мотора и винта (повышение дальности и продолжительности полета самолетов); руководил работами по повышению максимальных скоростей самолетов путем улучшения внешней аэродинамики, герметизации фюзеляжей и др. Под его руководством и при непосредственном участии создавались методики летных испытаний самолетов периода войны и первых лет реактивной авиации, в частности, им в свое время были предложены, обоснованы и внедрены методики определения характеристик виражей, методика определения аэродинамических поправок при помощи полета строем, методика оценки маневренности самолетов с помощью обобщенных характеристик. В. Ф. Болотников занимался вопросами разгонов и торможений самолетов, проводил исследования особенностей динамики полета строем.

Награжден орденом Ленина, орденом Красного Знамени, орденом Красной Звезды, «Знак Почета», многими медалями, в том числе «За боевые заслуги».