Durante su carrera militar alcanzó el rango de Teniente General.
Konstantínov era hijo ilegítimo del Gran Duque Constantino Pávlovich Románov y de una actriz francesa.
En 1849 fue nombrado comandante del Departamento de Cohetes Petersburgo (Петербургское ракетное заведение).
Konstantinov es conocido por idear misiles estructuralmente perfectos (para el siglo XIX) con un alcance de 4 a 5 km, plataformas de lanzamiento, y máquinas para fabricarlos.
Escribió numerosos artículos y tratados científicos sobre cohetes, artillería, armas de fuego, pirotecnia, y aeronáutica.