В апреле-декабре 1931 года — лётчик-инструктор Ленинградской военно-теоретической школы ВВС.
20 апреля 1936 года впервые в мире выполнил петлю Нестерова на тяжёлом двухмоторном бомбардировщике ЦКБ-30
27—28 июня 1938 года на самолёте ЦКБ-30 «Москва» экипаж вместе со штурманом А. М. Бряндинским совершил беспосадочный перелёт по маршруту Москва — Дальний Восток (город Спасск-Дальний) протяжённостью 7580 километров (6850 километров по прямой).
Стартовав 27 июня в 8 час. 36 мин. с подмосковного аэродрома в Щёлково, 28 июня в 16 час. 12 мин. по местному времени самолёт приземлился в г. Спасск-Дальний. Полёт продолжался больше суток (24 часа 36 минут). Коккинаки и Бряндинский установили рекорд скорости на двухместном самолёте, одновременно проложив новый кратчайший путь от Москвы к берегам Тихого океана.
За выполнение этого перелёта участникам 17 июля 1938 года было присвоено звание Героя Советского Союза.
28—29 апреля 1939 года на самолёте ЦКБ-30 «Москва» с штурманом М. Х. Гордиенко совершил беспосадочный перелёт Москва — Северная Америка (по маршруту Москва — Новгород — Хельсинки — Тронхейм — Исландия — мыс Фарвель (южная оконечность Гренландии) — остров Мискоу) протяжённостью 8000 километров. 14 января 1965 года Коккинаки В. К. по решению Международной авиатранспортной ассоциации награждён бриллиантовым ожерельем «Цепь пионера розы ветров», как первопроходец кратчайшего авиационного пути между Европой и Америкой.
2 января 1963 года экипаж под командованием Коккинаки совершил первый испытательный полёт на лайнере Ил-62.
Руководитель испытаний новых типов самолётов (1941—1945). Вице-президент (1961), президент (1967—1968), с декабря 1968 года — почётный президент Международной авиационной федерации.
Умер 7 января 1985, Москва. Похоронен на Новодевичьем кладбище
Жена — Коккинаки, Валентина Андреевна (1911—2000). Дочь — Коккинаки, Ирина Владимировна (1943—2004) — архитектурный критик.
Дважды Герой Советского Союза (1938, 1957)
Заслуженный лётчик-испытатель СССР (1959), генерал-майор авиации (1943).
Мировые авиационные рекорды
21 ноября 1935 года на самолёте И-15 достиг высоты 14 575 метров (неофициальный мировой рекорд)
17.07.1936 — рекорд высоты на самолёте ЦКБ-26 с грузом 500 кг — 11 294 метра
26.07.1936 — рекорд высоты на самолёте ЦКБ-26 с грузом 1000 кг — 11 402 метра
03.08.1936 — рекорд высоты на самолёте ЦКБ-26 с грузом 500 кг — 12 816 метров
07.09.1936 — рекорд высоты на самолёте ЦКБ-26 с грузом 2000 кг — 11 005 метров
26.08.1937 — рекорд скорости полёта на самолёте ЦКБ-26 на 5000-км замкнутом маршруте без груза и с грузом: 500, 1000 кг — 325,26 км/ч (командир экипажа)
14.11.1958 — рекорд высоты на самолёте Ил-18 с грузом 15 000 кг — 12 471 метр (командир экипажа)
15.11.1958 — рекорд высоты на самолёте Ил-18 с грузом 10 000 кг — 13 154 метра (командир экипажа)
19.08.1959 — рекорд скорости полёта на самолёте Ил-18 на 2000-километровом замкнутом маршруте с грузом: 1000, 2000, 5000, 10 000, 15 000 кг — 719,50 км/ч (командир экипажа)
25.11.1959 — рекорд высоты на самолёте Ил-18 с грузом 20 000 кг — 12 118 метров (командир экипажа)
02.02.1960 — рекорд скорости полёта на самолёте Ил-18 на 5000-километровом замкнутом маршруте без груза и с грузом: 1000, 2000, 5000, 10 000 кг — 693,55 км/ч (командир экипажа).
Государственные награды:
медаль «Золотая Звезда» Героя Советского Союза № 77 (1938);
медаль «Золотая Звезда» Героя Советского Союза № 179 (1957);
6 орденов Ленина (1936, 1938, 1939, 1945, 1951, 1984);
орден Октябрьской Революции (1974);
3 ордена Красного Знамени (1944, 1945, 1957);
орден Отечественной войны 1-й степени (1947);
орден Отечественной войны 2-й степени (1944);
4 ордена Красной Звезды (1939, 1941, 1944, 1969);
медали
Золотая авиационная медаль ФАИ (1965);
Заслуженный лётчик-испытатель СССР (1959);
Заслуженный мастер спорта СССР (1959);
Ленинская премия (1960).
Память
Улицы Коккинаки:
Россия
Донской
Москва
Новокузнецк
Ростов-на-Дону
ДНР
Макеевка
Казахстан
Алма-Ата
Украина
Бровары, Киевская область
Владимир-Волынский
Кривой Рог
Первомайск, Николаевская область
Славянск
Имя «В. Коккинаки» носит один из самолётов Ил-96-300 (RA-96011) авиакомпании «Аэрофлот — Российские Авиалинии».
Имя «Владимир Коккинаки» носит один из самолётов Ил-76ТД-90ВД (RA-76950) авиакомпании «Волга-Днепр».
Имя «Владимир Коккинаки» носит один из самолётов Як-42 (RA-42446) авиакомпании МЧС РФ.
Памятник в Новороссийске.
Имя Коккинаки носит школа № 18 в г. Новороссийске.