Василий был последним, одиннадцатым, ребенком в семье. С детских лет он любил бывать в мастерских у отца — главного механика Троицкой железной дороги, с удовольствием выполнял все поручения рабочих и быстро приобрел слесарные, токарные и другие навыки. Василий Прохорович сам делал многие экспериментальные установки и приборы. Он рано лишился родителей: в трехлетнем возрасте потерял мать, а в 1880 году, когда ему было всего двенадцать лет, от брюшного тифа скоропостижно скончался отец. Заботу о воспитании Василия и его братьев взял на себя старший брат Николай. Он заменил отца и на работе, став главным механиком Троицкой железной дороги.
Николай дал своим младшим братьям хорошее образование. Все они поступили во Вторую московскую гимназию, считавшуюся престижной. После окончания гимназии с похвальным листом Василий поступил на физико-математическое отделение Московского императорского университета (ныне МГУ им. М. В. Ломоносова). Получив прекрасное механико-математическое образование в университете с дипломом I степени, он решил дополнить его техническим. Осенью 1890 года он поступил на второй курс Петербургского технологического института, но в январе 1891-го по состоянию здоровья вернулся в Москву и продолжил обучение в Московском императорском техническом училище — МИТУ (ныне МГТУ им. Н. Э. Баумана). Здесь он общался со своим любимым учителем по университету Николаем Егоровичем Жуковским.