Родился 16 (29) июля 1900 г. в городе Владимире.
С июня 1919 г. — в Красной Армии, доброволец. Служил заведующим агитационно-просветительским отделом Переславского уездного военкомата, в 1920 г. — агитатором в Владимирском губернском военном комиссариате. В 1920 г. поступил в Институт инженеров Красного Воздушного флота в Москве. В 1923 г. институт реорганизован в Академию Воздушного флота имени Н.Е. Жуковского, Тихонравов окончил академию в составе её самого первого выпуска в 1925 г. Служил в 1-й легкобомбардировочной эскадрилье имени В.И. Ленина.
С 1926 г. работал в конструкторских бюро Н.Н. Поликарпова и Д.П. Григоровича. Параллельно с работой над новыми моделями самолётов, Тихонравов в эти годы работал и над созданием спортивных планеров собственной конструкции, разработав около 10 моделей. Часть из его планеров участвовала в спортивных соревнованиях и в Всесоюзных слётах планеристов в Коктебеле (Крым), они получали призовые места и на них даже были установлены рекорды высоты и дальности.
С 1930 г. — руководитель моторной группы конструкторского бюро Московского авиационного завода № 39 имени В.Р. Менжинского. В эти годы М.К. Тихонравов встретился с С.П. Королёвым, который увлёк его идеями реактивных двигателей и ракет.
С октября 1933 г. служил в Реактивном научно-исследовательском институте Народного комиссариата тяжелой промышленности СССР — старший инженер, с 1934 г. — начальник отдела, с июня 1936 г. — старший научный сотрудник, с декабря 1936 г. — вновь начальник отдела, с декабря 1937 г. года — начальник группы. Там вёл конструкторскую работу в области создания жидкостных ракетных двигателей, ракет для изучения верхних слоёв атмосферы земли, с конца 1930-х гг. сосредоточился над разработкой неуправляемых реактивных снарядов (ракеты будущих «катюш»).
Уже в 1953 г. руководство государства и Вооружённых сил было вынуждено обратить самое серьёзное внимание на развитие реактивного вооружения ввиду его ускоренного развития в США. Оказалось, что Тихонравов продолжал «подпольно» работать над своими идеями в годы вынужденного отстранения от активной исследовательской работы. Он предоставил свои разработки, которые легли в основу дальнейших перспективных планов института. Тогда же сам Тихонравов был назначен академиком-секретарём Академии артиллерийских наук и предложил первую в СССР комплексную программу освоения космического пространства, утверждённую после ряда доработок в 1954 г. С 1955 г. инженер-полковник Тихонравов — в запасе.
С февраля 1955 г. по предложению С.П. Королёва направлен в его Опытно-конструкторскою бюро № 1, где стал начальником отдела проектирования искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей и автоматических межпланетных аппаратов. Ему принадлежит честь создания первого искусственного спутника Земли, успешно запущенного в космос 4 октября 1957 г. и открывшего космическую эру в развитии человечества. При его непосредственном руководстве проектировался космический корабль «Восток-1», выведенный на космическую орбиту 12 апреля 1961 г. с первым в мире космонавтом Ю.А. Гагариным на борту.
За выдающиеся заслуги в создании образцов ракетной техники и обеспечении успешного полета человека в космическое пространство Указом Президиума Верховного Совета СССР («закрытым») от 17 июня 1961 г. Тихонравову Михаилу Клавдиевичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
С июня 1961 г. — начальник отдела — заместитель главного конструктора ОКБ-1 (в 1966 г. переименовано в Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ)). Коллектив под его руководством создавал советские пилотируемые корабли и автоматических межпланетные станции, принимал активнейшее создание в разработке искусственных спутников Земли различного назначения.
Вёл активную преподавательскую работу: преподаватель и профессор кафедры в Московском авиационном институте имени С. Орджоникидзе (1930–1931 гг., 1960–1974 гг.), в Артиллерийской академии им. Ф.Э. Дзержинского (1944–1947 гг.), в Московском высшем техническом училище имени Н.Э. Баумана (1947–1952 гг.).
Член-корреспондент Академии артиллерийских наук СССР (1947 г.). Член-корреспондент Международной академии астронавтики (1968 г.). Доктор технических наук (1958 г.). Профессор (1962 г.).
Жил в городе-герое Москве.
Инженер-полковник (30.04.1945 г.). Награждён 2 орденами Ленина (1945 г., 17.06.1961 г.), 2 орденами Красного Знамени (1944 г., 1950 г.), орденом Отечественной войны 2-й степени (18.11.1944 г.), медалью «За Победу над Германией В Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» (1946 г.), другими медалями.
Лауреат Ленинской премии (1957 г.). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1970 г.).
С июня 1919 г. — в Красной Армии, доброволец. Служил заведующим агитационно-просветительским отделом Переславского уездного военкомата, в 1920 г. — агитатором в Владимирском губернском военном комиссариате. В 1920 г. поступил в Институт инженеров Красного Воздушного флота в Москве. В 1923 г. институт реорганизован в Академию Воздушного флота имени Н.Е. Жуковского, Тихонравов окончил академию в составе её самого первого выпуска в 1925 г. Служил в 1-й легкобомбардировочной эскадрилье имени В.И. Ленина.
С 1926 г. работал в конструкторских бюро Н.Н. Поликарпова и Д.П. Григоровича. Параллельно с работой над новыми моделями самолётов, Тихонравов в эти годы работал и над созданием спортивных планеров собственной конструкции, разработав около 10 моделей. Часть из его планеров участвовала в спортивных соревнованиях и в Всесоюзных слётах планеристов в Коктебеле (Крым), они получали призовые места и на них даже были установлены рекорды высоты и дальности.
С 1930 г. — руководитель моторной группы конструкторского бюро Московского авиационного завода № 39 имени В.Р. Менжинского. В эти годы М.К. Тихонравов встретился с С.П. Королёвым, который увлёк его идеями реактивных двигателей и ракет.
В 1932 г. Тихонравов является одним
из создателей Московской группы изучения реактивного движения (ГИРД), вскоре становится начальником бригады в ГИРД. Один из ведущих создателей первой советской ракеты с двигателем на гибридном топливе ГИРД-09, успешно запущенной 17 августа 1933 г. на полигоне в Нахабино.
С октября 1933 г. служил в Реактивном научно-исследовательском институте Народного комиссариата тяжелой промышленности СССР — старший инженер, с 1934 г. — начальник отдела, с июня 1936 г. — старший научный сотрудник, с декабря 1936 г. — вновь начальник отдела, с декабря 1937 г. года — начальник группы. Там вёл конструкторскую работу в области создания жидкостных ракетных двигателей, ракет для изучения верхних слоёв атмосферы земли, с конца 1930-х гг. сосредоточился над разработкой неуправляемых реактивных снарядов (ракеты будущих «катюш»).
Уже в 1953 г. руководство государства и Вооружённых сил было вынуждено обратить самое серьёзное внимание на развитие реактивного вооружения ввиду его ускоренного развития в США. Оказалось, что Тихонравов продолжал «подпольно» работать над своими идеями в годы вынужденного отстранения от активной исследовательской работы. Он предоставил свои разработки, которые легли в основу дальнейших перспективных планов института. Тогда же сам Тихонравов был назначен академиком-секретарём Академии артиллерийских наук и предложил первую в СССР комплексную программу освоения космического пространства, утверждённую после ряда доработок в 1954 г. С 1955 г. инженер-полковник Тихонравов — в запасе.
С февраля 1955 г. по предложению С.П. Королёва направлен в его Опытно-конструкторскою бюро № 1, где стал начальником отдела проектирования искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей и автоматических межпланетных аппаратов. Ему принадлежит честь создания первого искусственного спутника Земли, успешно запущенного в космос 4 октября 1957 г. и открывшего космическую эру в развитии человечества. При его непосредственном руководстве проектировался космический корабль «Восток-1», выведенный на космическую орбиту 12 апреля 1961 г. с первым в мире космонавтом Ю.А. Гагариным на борту.
За выдающиеся заслуги в создании образцов ракетной техники и обеспечении успешного полета человека в космическое пространство Указом Президиума Верховного Совета СССР («закрытым») от 17 июня 1961 г. Тихонравову Михаилу Клавдиевичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
С июня 1961 г. — начальник отдела — заместитель главного конструктора ОКБ-1 (в 1966 г. переименовано в Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ)). Коллектив под его руководством создавал советские пилотируемые корабли и автоматических межпланетные станции, принимал активнейшее создание в разработке искусственных спутников Земли различного назначения.
С 1970 г. — научный руководитель ЦКБЭМ.
Вёл активную преподавательскую работу: преподаватель и профессор кафедры в Московском авиационном институте имени С. Орджоникидзе (1930–1931 гг., 1960–1974 гг.), в Артиллерийской академии им. Ф.Э. Дзержинского (1944–1947 гг.), в Московском высшем техническом училище имени Н.Э. Баумана (1947–1952 гг.).
Скончался 4 марта 1974 г.
Член-корреспондент Академии артиллерийских наук СССР (1947 г.). Член-корреспондент Международной академии астронавтики (1968 г.). Доктор технических наук (1958 г.). Профессор (1962 г.).
Жил в городе-герое Москве.
Инженер-полковник (30.04.1945 г.). Награждён 2 орденами Ленина (1945 г., 17.06.1961 г.), 2 орденами Красного Знамени (1944 г., 1950 г.), орденом Отечественной войны 2-й степени (18.11.1944 г.), медалью «За Победу над Германией В Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» (1946 г.), другими медалями.
Лауреат Ленинской премии (1957 г.). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1970 г.).