Владимир Челомей родился 17 (30) июня 1914 года в городке Седлец Привислинского края (ныне территория Польши, а тогда Российской империи), в 70 километрах от Варшавы, в семье учителей — Николая Михайловича и Евгении Фоминичны (урождённой Клочко). Вскоре семья переехала в Полтаву — на родину матери, подальше от приближавшегося района боевых действий в начавшейся Первой мировой войне.
Из биографических данных Фомы Васильевича Клочко, деда Владимира со стороны матери, известно только, что он похоронен на Монастырском кладбище в Полтаве. О происхождении бабушки — Марии Михайловны Клочко — не известно ничего. Но, судя по сохранившимся фотографиям, были они людьми не бедными.
О родовых корнях Николая Михайловича Челомея также известно мало: в Беларуси есть населённый пункт с названием Челомей, с историей которого он, вероятно, каким-то образом связан. Николай Михайлович был человеком широко образованным, особенно интересовался химией. В 1920-е годы, проживая в Полтаве, работал в банке.
Уже сама фамилия Челомей — для русского уха несёт явный смысл. Такое имя-прозвище, а впоследствии и фамилию мог носить вождь одного из племён, говоривших на древнерусском языке. Слово «челомей» можно дословно перевести с древнерусского языка как «имеющий чело», что идентично понятиям «умный человек», «голова», «глава»…
По другой гипотезе, такое имя могло образоваться от прилагательного «челома». Это слово в древнерусском словосочетании «биться челома» означало «сражаться лицом к лицу» — тесно биться, и тогда челомей — это тот, кто умеет биться челома, — витязь, богатырь, искусный воин… Третья гипотеза исходит из тактических наименований полков, когда челом, в отличие от полков правой и левой руки, называли главный, центральный полк. В этом случае «челомеем» могли именовать воеводу, ведавшего этим самым полком, отвечавшего за него, «устраивавшего» его…
Есть и четвёртый вариант: прозвище могло образоваться за счёт потери буквы в словосочетании «челом бей», и тогда оно становится непосредственным призывом к почитанию, просьбе, жалобе и тем самым имеет явные признаки имени вождя, жреца, знатного воина, князя…
Сам Владимир Николаевич в автобиографии 1952 года писал, что его родители до октября 1917 года были учителями народной школы, затем мать работала преподавателем русского языка и литературы, позднее — биологии, а отец — инженером.
В Полтаве семья Челомей поселилась на Келинском проспекте (теперь Первомайский) во флигеле дома 28 (нумерация 1887 года), который в начале 80-х годов XIX века построила сестра Н.В. Гоголя Анна Васильевна Гоголь,
