После окончания МАИ Олег Владимирович Пахомов работал инженером в ЦАГИ им. проф. Н. Е. Жуковского.

В 1974 г. поступил в адъюнктуру ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского. После окончания адъюнктуры и защиты диссертации назначен научным сотрудником в отдел исследования аварийной и отказавшей авиационной техники 13 ГНИИ МО. Занимался расследованием авиационных происшествий и инцидентов, а также военно-научным сопровождением разработки и эксплуатации авиационной техники. Впервые разработал и применил методику прогнозирования авиационных происшествий, связанных с отказами авиационной техники.

В 1985 г. окончил заочно ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского.

В 1991 г. назначен начальником отдела Центра безопасности полетов Вооруженных Сил РФ.

В 1993 г. О. В. Пахомов был избран по конкурсу начальником кафедры безопасности полетов и систем управления ВВИА. Полученный опыт и знания применил в процессе развития и совершенствования учебного процесса кафедры. Разработал научные основы расследования авиационных происшествий, участвовал в создании и развитии новых учебных дисциплин: «Организационно-методические основы расследования авиационных происшествий», «Безопасность полетов и боевая подготовка».

Является автором более 80 научных трудов, включая учебники, учебные пособия, отчеты по НИР, научные статьи.

Награжден 7 медалями СССР и РФ.