Тринадцати лет от роду, после ссылки отца, он был определен Петром I в только что открытую тогда в Петербурге Морскую Академию, а в следующем году был зачислен гардемарином и послан за границу, во Францию, для усовершенствования в морских науках. Будучи зачислен в г. Тулоне во французский флот пансионером Петра I, он состоял сперва гардемарином французской службы, а затем последовательно был произведен в унтер-лейтенанты и лейтенанты французского флота; сохранился его патент, выданный ему за подписью французского короля в Версале 11 июля 1722 г. на чин корабельного подпоручика. Как видно из списков, доставлявшихся из Морской Академии к графу Федору Матвеевичу Апраксину, и из журнала И. И. Неплюева, обучение в Тулоне касалось следующих наук: навигации, инженерства, артиллерии, «рисования мачтапов» (или как корабли строятся), боцманства (т. е. оснащивания кораблей), солдатского артикула, фехтования на шпагах, а также верховой езды и танцев. Обучение производилось в местной Академии, вместе с французскими гардемаринами; занятия происходили дважды в день под руководством королевских мастеров; на содержание Римского-Корсакова выдавалось «на месяц по 3 ефимка», а за проступки и провинности ему приходилось отбывать наказание в тюрьме. Одновременно с Римским-Корсаковым обучались еще несколько русских гардемаринов, в том числе А. Полянский и Мордвинов.
По возвращении в Россию в июне 1724 г. Римский-Корсаков был послан во флот «для экзаменанции» достигнутых за границей успехов в науках и 3 ноября того же года произведен был в унтер-лейтенанты флота, а в следующем году 12 февраля был назначен «к содержанию крогсрехтов» при С.-Петербургском Адмиралтействе. В августе 1731 г. ему было поручено отправиться для исследования и описания лесов, расположенных по берегам Ладожского и Онежского озер, начиная со г. Шлиссельбурга и до Повенца.
Выполнив это поручение, Римский-Корсаков в следующем году представил подробно составленную им карту всей Карелии и Олонецкого уезда, за что и был в 1733 г. произведен из унтер-лейтенантов в лейтенанты и назначен командовать яхтой. В 1734 г., командуя галиотом «Керс-Макер», он совершал на нем плавания вдоль всего Балтийского моря, доезжая до г. Данцига, и в мае того же года был захвачен около м. Паллау в плен французами. За потерю судна Римский-Корсаков был привлечен к ответственности, но представленные им по этому поводу объяснения признаны были достаточными, и он был оправдан. В 1737 г., 25 января, он был назначен в «доимочный стол» — по взысканию доимок, в кампанию же этого года командовал яхтой. В следующем году, 10 февраля он был представлен, по докладу из Сената, вместе с другим лейтенантом Ник. Лопухиным, к отправлению к Камчатской экспедиции в качестве опытного и толкового офицера «для исправления порученных тамо дел капитану Берингу в товарищи». Так как Римскому-Корсакову предстояло для указанной цели отправляться в Якутск, то Адмиралтейств-коллегия проектировала вознаградить его повышением ранга и ассигнованием добавочного жалования, но доклад об этом не удостоился утверждения Императрицы Анны Иоанновны, и она приказала вернуть его в Адмиралтейств-коллегию с такой резолюцией: «ежели потребно туда (т. е. в Камчатскую экспедицию Беринга) таких чинов определить, то б представить других, кроме Корсакова и Лопухина».
В 1739 г. он был командирован на Царицынскую линию и в Кубанскую область для составления ланд-карты последней, но по указу Адмиралтейств-коллегии был возвращен обратно в Петербург, а в 1740 г. был произведен (5 ноября) в капитаны полковничьего ранга и командирован «состоять за маршала от флота» при отправлявшемся к Турецкому султану чрезвычайном и полномочном посольстве генерала Румянцева. По возвращению из Константинополя в 1742 г. он удостоился милостивого внимания новой государыни Елизаветы Петровны, которая пожаловала его в этом же году, 3 сентября, советником Адмиралтейств-коллегии и назначила ему присутствовать в Комиссариате и начальствовать над придворными яхтами. В 1743 г. он был назначен командиром на корабль «Нептунус» и отряжен для производства крейсерских разведок, а затем переведен командиром же на корабль «Азов» в Ревельскую эскадру адмирала графа Головина и, крейсируя у Гангута, обнаружил неприятельскую эскадру; наконец, 29 сентября того же года он был определен в Экипажную Экспедицию, под непосредственное начальство генерал-экипажмейстера князя Белосельского.
В 1744 г. ему поручено было встретить и вести предварительные объяснения по поводу церемониала со вновь назначенным шведским послом. 27 июня 1745 г. Римский-Корсаков был произведен из капитанов в капитан-командоры и назначен командиром вновь построенного военного корабля «Св. Великомученица Варвара»; плавая на нем, он принял участие в празднествах, происходивших по случаю бракосочетания наследника престола (впоследствии Петра III с Екатериной II) и 30 августа сопровождал ботик «Дедушка русского флота» к Александро-Невскому монастырю.
5 сентября 1747 г. состоялся указ о пожаловании капитан-командора Римского-Корсакова в контр-адмиралы и одновременно с этим он был назначен начальником С.-Петербургской корабельной команды. В этом же году ему был пожалован орден св. Анны (хотя в «Списках кавалеров Российских орденов», составленных Бантышем-Каменским, Римский-Корсаков не значится, но последнее объясняется тем, что дела этого ордена (т. е. св. Анны) по февраль 1762 г. находились в ведении Великокняжеского департамента Голштинских дел, а не в Государственной Коллегии Иностранных дел); награда эта по некоторым данным находится в связи с какой-то командировкой, исполненной им по поручению самой Елизаветы Петровны, потребовавшей на время его отсутствия из Петербурга; но об этой командировке никаких сведений не сохранилось. В феврале 1750 г. Римскому-Корсакову было поручено рассмотреть присланное из Кронштадта сочинение капитана флота Мордвинова: «Полное собрание о навигации» и представить свой доклад о нем, что и было им исполнено.
В 1751 г. вместе с вице-адмиралом Баржем Римский-Корсаков был послан в плавание в качестве командира всей Кронштадтской эскадры, держал флаг на корабле «Уриил» и посетил г. Ревель. По возвращению флота из плавания он, не известно по какой причине, навлек на себя неудовольствие Государыни и был оставлен присутствовать в конторе главного командира Кронштадтского порта. Но немилость Елизаветы Петровны к нему была лишь временной: как видно из журнальной записи Адмиралтейств-коллегии, ему в феврале 1752 г. повелено было присутствовать в этой Коллегии по-прежнему.
Лето этого года он снова проводил при Императрице в Петергофе и сопровождал ее во время поездки в Кронштадт. В 1753 г., когда Елизавета Петровна отправилась с двором в Москву, Римский-Корсаков получил годичный отпуск домой по болезни, с сохранением содержания. По возвращении в следующем году Императрицы в С.-Петербург, Воин Яковлевич опять состоял при ней во все время пребывания ее в Петергофе и именным указом от 2 февраля 1755 г., в числе других лиц, был награжден в вечное и потомственное владение деревнями в Мурашкинской волости Нижегородской губ., с 700 душ крестьян, а 25 декабря того же 1755 г. состоялся указ о пожалований его вице-адмиралом и об увольнении в отставку с сохранением половинного содержания, полагавшегося по чину. Оба последние года перед этим Римский-Корсаков чувствовал себя действительно слабым и, как видно из журналов Адмиралтейств-коллегии, редко посещал ее заседания.
В молодые годы Римский-Корсаков славился своим щегольством и пристрастием к дорогим нарядам. На этой почве между ним и Императором Петром I, который постоянно следил, чтобы молодые люди одевались по средствам, происходили столкновения. Так однажды, вскоре после возвращения Римского-Корсакова из-за границы, когда последний щеголял в роскошном бархатном платье, Петр I подозвал его к себе и сказал: «Корсаков! штаны на тебе такие, каких не носит и государь твой. Смотри, чтоб я с тобой не побратися; это пахнет мотовством; я ведь знаю, что ты не богат». Но при преемниках Петра, в особенности же при дворе Елизаветы Петровны эти качества Римского-Корсакова встретили иную оценку и значительно облегчили ловкому и изящному молодому офицеру осуществление его карьеры. Воин Яковлевич был женат на дочери адмирала Ив. Ив. Неплюева — Марье Ивановне (родилась в 1718 г., умерла 31 июля 1769 г. и погребена рядом с мужем) и имел от нее трех сыновей: Александра, Якова и Петра. По выходе в отставку Римский-Корсаков прожил на покое всего полтора года и скончался 20 июля 1757 г.; он погребен в Петербурге, в Александро-Невской Лавре.
Начиная с Воина Яковлевича, в роду Римских-Корсаковых 18 человек были моряками, 15 из них окончили Морской корпус, 9 были адмиралами.
В. Я. Римский-Корсаков составил проект преобразования военно-морских учебных заведений в Морской шляхетный кадетский корпус. В середине XVIII века в России имелось три учебных заведения, которые готовили специалистов для флота: Навигацкая школа, Морская академия и Гардемаринская рота. Римский-Корсаков предложил оставить одно учебное заведение с расширенной программой по примеру сухопутного шляхетского корпуса, но с сохранением элементов высшего образования. После обсуждения его записки по указу императрицы Елизаветы Петровны 26 декабря 1752 года на базе Морской академии был создан Морской шляхетный кадетский корпус; Навигацкая школа и Гардемаринская рота были упразднены.