Родился 1 января 1914 года в селе Ганино (ныне Шадринского района Курганской области). Окончил среднюю школу, поступил в педагогический техникум в городе Шадринске. С 8 августа 1934 года в рядах Красной Армии, призван Шадринским РВК по специальному комсомольскому набору. Был направлен в 3-ю Военную школу лётчиков (город Оренбург), затем переведён в Борисоглебскую военную авиационную школу пилотов, которую окончил в 1937 году. Служил в 83-й ИАБР Прибалтийского военного округа.

С 22 июня 1941 года лейтенант В. М. Насонов в действующей армии: в должности командира звена 21-го ИАП. Боевую работу начал на Северо-Западном фронте (в составе 6-й САД), летая на И-16. 17 июля 1941 года полк был выведен в 14-й ЗИАП Московского военного округа (город Рыбинск, Ярославской области) для переформирования и освоения новой техники. С 27 августа 1941 года продолжил боевую работу на Северо-Западного фронта (в составе 4-й САД), летая уже на ЛаГГ-3. В сентябре 1941 года был уже старшим лейтенантом. С 29 октября 1941 года полк снова находился в тылу: во 2-м ЗИАП Московского военного округа (станция Сейма, Горьковской области) проходил очередное переформирование. С 18 декабря 1941 года воевал уже на Калининском фронте (в составе 4-й САД и ВВС 4-й Ударной армии).

В апреле 1942 года капитан В. М. Насонов был переведён на должность командира 2-й эскадрильи в 438-й ИАП, который в 14-м ЗИАП Московского военного округа (город Рыбинск, затем в городе Иваново) переучивался на английские истребители "Харрикейн". С 10 августа 1942 года приступил к боевой работе на Воронежском фронте (в составе 266-й ИАД, 267-й ШАД, 205-й ИАД; 2-й Воздушной армии), летая на "Харрикейне". С 4 февраля 1943 года полк в 4-м ОУТАП 2-й Воздушной армии (аэродром Инжавино) снова проходил переформирование, а с 1 марта 1943 года в 6-м ЗИАП Приволжского военного округа (город Рассказово, Тамбовской области) осваивал истребители Як-7Б. В апреле 1943 года капитан В. М. Насонов был назначен штурманом полка.

С 8 мая 1943 года продолжал воевать на Воронежском фронта (в составе 205-й ИАД, 5-го ИАК, 2-й Воздушной армии), летая на Як-1Б и Як-7Б. 8 июля 1943 года в результате обстрела зенитной артиллерии в районе Яковлевки получил ранения правой руки и ноги. Истекая кровью смог совершить вынужденную посадку. Выбравшись из кабины, едва не погиб под огнём двух обстрелявших его Ме-109, затем пешком добрался до своей части. 10 июля 1943 года полк убыл в тыл на переучивание и доукомплектование. 12 июля 1943 года капитан В. М. Насонов был представлен к званию Героя Советского Союза, но не получил его (награждён орденом Красного Знамени). В августе 1943 года в 22-м ЗИАП Московского округа (город Иваново) переучился на американский истребитель "Аэрокобра". С 4 октября 1943 года приступил к боевой работе на Степном фронте, который 20 октября 1943 года был переименован во 2-й Украинский фронт (в составе 205-й ИАД, 5-й Воздушной армии), летая на "Аэрокобре".

К декабрю 1943 года штурман 438-го истребительного авиационного полка (205-я истребительная авиационная дивизия, 7-й истребительный авиационный корпус, 5-я Воздушная армия, 2-й Украинский фронт) майор В. М. Насонов совершил 171 боевой вылет, провёл около 40 воздушных боёв, сбил лично 7 и в составе группы 3 самолёта противника. Вскоре убыл на учёбу в Военно-Воздушную академию (посёлок Монино, Московской области). Участник Парада Победы 24 июня 1945 года в Москве на Красной площади.

После окончания академии, в 1947 году был направлен командиром полка в Туркестанский военный округ (город Ашхабад, столица Туркмении), где служил до конца 1948 года. Затем был переведён в Главный штаб ВВС (город Москва), на должностьстаршнго инспектора. В 1954 году назначен командиром 13-й Гвардейской ИАД, опять в Туркестанский военный округ (город Карши, Узбекистан). В 1958 году присвоено воинское звание "генерал-майор авиации". В ноябре 1958 года был направлен в город Астрахань (ныне административный центр Астраханской области) для организации полигона по испытанию и запуску новых ракет. Был назначен начальником Прикаспийской учебной авиационной базы. 27 ноября 1961 года по состоянию здоровья уволен в запас. Жил и работал в Астрахани. Умер 27 января 2010 года, похоронен на Рождественском кладбище.

Награждён орденами: Красного Знамени (16.03.1942, 13.09.1942, 14.08.1943, 05.11.1954), Отечественной войны 1-й степени (21.01.1944, 11.03.1985), Красной Звезды (15.11.1950); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (03.11.1944).