После окончания МВТУ Владимир Васильевич Уваров был оставлен в университете преподавателем на кафедре паровых турбин. В 1932 г. одновременно с МВТУ он преподавал в ВВА им. проф. Н. Е. Жуковского основы газотурбостроения, а в 1936—1940 гг. возглавлял в ВВА им. проф. Н. Е. Жуковского кафедру теплотехники.

В 1930 г. по инициативе В. В. Уварова во Всесоюзном теплотехническом институте была создана лаборатория «Газовая группа», совершенно новой в те годы задачей которой была разработка экспериментального авиационного ТВД, и в 1936—1939 гг. на Коломенском заводе был построен и испытан экспериментальный турбовинтовой двигатель ГТУ-3. В 1940 г. «Газовая группа» была переведена в ЦИАМ им. П. И. Баранова, где под руководством В. В. Уварова в 1945—1949 гг. были изготовлены и испытаны опытные высокотемпературные ТВД.

В 1949 г. по инициативе В. В. Уварова в МВТУ была организована кафедра «Газотурбостроение», которую он возглавлял до 1977 г. Основным направлением научных работ кафедры были исследования по ГТД для локомотивов и мощным стационарным ГТУ.

Автор более 300 работ, в том числе нескольких монографий, ряда учебников и учебных пособий, многих научных публикаций.

Научная школа, созданная Владимиром Васильевичем Уваровым, воспитала нескольких Заслуженных деятелей науки и техники, многих докторов и кандидатов технических наук.