1895年9月6日出生在德国黑森州吉森城。少年时代在本地上学，1911年到1914年间，在吉森学院读书，1914年应征入伍，在陆军服役。后被派往柏林工业大学深造，攻读机械工程专业，1930年获得了硕士学位。然后回到军械局，接受领导研制火箭武器的任务，当时他是一名陆军上尉。1930年到1932年间，多恩伯格担任固体推进剂火箭和液体推进剂火箭研制部门的负责人。1935年他获柏林工业大学工程博士学位。1936年到1945年间，任佩内明德火箭研制中心和试验基地的司令官，全面负责军械局的火箭研制、生产和部队训练。从1944年起，他还担任德国国防军三军导弹计划的司令官，兼任德国导弹研制委员会主席，总管军事和技术工作，负责所有v型火箭武器系列和地空弹的研制和采办任务。

由于他在军械局领导研制火箭和导弹武器方面作出了杰出贡献，先后获得骑士勋章以及11枚其它军功勋章，1943年，他被授予德国最高勋章。

早在1927年，德国就建立了世界上第一个研究火箭的学术性组织——火箭学会。第二次世界大战期间，德国的空军和海军逐渐重视火箭导弹武器，并各自进行研制工作。由于缺乏统一的领导，三军之间出现了各搞一套的混乱局面。因此，德国当局采取了一些必要的措施。第一个措施就是扩大多恩伯格的职权，明确规定，他既是佩内明德火箭研制中心和试验基地的司令官，又是三军火箭武器装备研制与采办的负责人。佩内明德实际上是一个军事基地，一切大权都由多恩柏格一个人独揽。从1943年开始，他向最高司令部司令员汇报。到1944年，他直接向帝国元首汇报。他一直连任司令官近15年。

多恩伯格曾说：“我当时并不追求很理想的火箭，能上天就行。”多恩伯格领导研制的第一枚v—1型火箭是一个实验型号，并无任何军用价值。多恩伯格领导研制的v—1型火箭，是世界上第一个无人驾驶的巡航式飞行器，鉴于英国大量装备战斗机，使德国袭击英国的轰炸机损失日益惨重，多恩伯格决定加速v—2火箭的研制进度，较快地完成了定型工作，使德国当局得于1942年底下令大量生产。v—2型火箭是第二次世界大战期间德国使用最多的超音速近程地地弹道导弹。

在v—2火箭第四次试射成功时，多恩伯格说：“可以认为，我们已把火箭射入宇宙空间，并且首次使用了宇宙空间作为地球上两点的桥梁。我们已证明火箭推进对宇宙航行是切实可行的，这在科学技术史上有着决定性的意义。除了陆路、海上和空中交通外，现在还可加上无限辽阔的宇宙空间作为未来洲际航行的一个新领域，这是宇宙航行新纪元的曙光！”1944年9月8日，在荷兰的海牙市郊区，进行v—2首次实战发射，偷袭伦敦。前后向伦敦共发射了约1000枚，后在二战末期，向伦敦发射了2000枚。当时，v—2火箭用于摧毁城市、港口等目标。

在靠近哈尔茨山脉的纳德豪森工厂，每天可生产30枚v—2。多恩伯格看到了盟军加强空中力量的趋势，决定放慢v—2火箭增大射程的研究，抽调大批人员，把研制“瀑布”地空弹的任务列为优先项目。

在1930年德国陆军开始研制近代军用火箭的时候，没有多少可供参考的现成经验。虽然俄国的齐奥尔科夫斯基、美国的哥达德和德国的奥伯特等先辈的研究成果，已经引起世界各国一些科学家对火箭的兴趣，但没有一个火箭研究小组能提供可靠的研究成果和科技资料，更没有现成的发动机和制导系统的产品可供借鉴。

那时，多恩伯格已认识到，火箭的发展在航空和火炮领域内有广阔的发展前景，因此，同意陆军和空军分别建立各自的导弹试验站。陆军导弹试验站于1936年建在佩内明德的东部，空军导弹试验站建在西部。在多恩伯格的直接领导下，该研制、试验中心很快就初具规模。