Он занимался разработкой программных средств для автоматизированных интерактивных систем проектирования космических аппаратов многоразового использования. В 1980 году Павел Виноградов получил второе высшее образование по специальности «Системный анализ и больший компьютерные системы». В августе 1983 года пришел работать в НПО «Энергия» на должность инженера. Он никогда не переставал мечтать отправиться в космос. Раз за разом сдавал экзамены для зачисления в отряд космонавтов, но его всегда что-то не пускало. Первой причиной отказа было отсутствие 3 лет стажа работы в фирме. Второй причиной стал человеческий фактор. генеральный директор НПО «Энергия» Вахтанг Вачнадзе считал, что такие специалисты нужны сейчас на Земле. Третьей причиной стали события, потрясшие мир: августовский путч в Москве, приведший в декабре 1991 года к развалу СССР. Позже в мае 1992 года Павла Виноградова всё же зачислили в отряд космонавтов, но врачи нашли у него странную микрофлору в желудке и заявили о временной непригодности к специальным тренировкам.
Первый полёт в космос он совершил с 5 августа 1997 года по 19 февраля 1998 года продолжительностью 197 суток 17 часов 34 минуты 36 секунд по программе 24-й основной экспедиции на орбитальной станции «Мир». Во время полёта совершил 5 выходов в открытый космос и осуществил свою давнюю мечту. Второй космический полёт совершил к МКС с 30 марта по 29 сентября 2006 года командиром экспедиции МКС-13 и корабля Союз ТМА-8. Во время полёта один раз выходил в открытый космос.
Павел Владимирович Виноградов всегда много времени уделял работе, но никогда не забывал о своей семье, которая поддерживала его и всегда ждала на Земле. Его жена Виноградова Нина Борисовна работает вместе с ним инженером в ГКБ РКК «Энергия». У Павла Владимировича трое детей: Роман, Виктория и Екатерина.
По материалам интернет-ресурсов подготовила научный сотрудник: Ивашкова М.Е.