Родился 19 июня 1933 года в городе Актюбинске Казахской ССР.
После окончания средней школы поступил в Пензенский Индустриальный институт по специализации приборы точной механики. В 1955 г. закончил институт и стал работать инженером в Центральной аэрологической обсерватории в г. Долгопрудном, в 1967 году поступил в отряд космонавтов, для проведения научных работ в космосе на орбитальной станции "Салют".
Описание подвига
6 июня 1971 г. был совершен полет космического корабля "Союз 11" по доставке на нее научного экипажа. Космический корабль пилотировал экипаж в составе: командир корабля подполковник авиации Добровольский Г.Т. борт инженер Герой Советского Союза летчик-космонавт Волков В.Д. и инженер испытатель Пацаев Виктор Иванович.
Выполнив заданную программу полета, экипаж возвращаясь на землю 29 июня 1971 года трагически погиб.
30 июня 1971 года указом Президиума Верховного Совета СССР Пацаеву В.И. за героизм, мужество и отвагу, проявленные при испытании нового космического комплекса, было посмертно присвоено звание Героя Советского Союза (по некоторым данным, при возвращении экипажа на Землю произошла разгерметизация спускаемого аппарата).
Проспект города носит имя Пацаева.