Советский инженер-двигателист. Герой Социалистического Труда. Доктор технических наук, профессор. Соавтор самолета БИ-1. Предложил конструкцию ЖРД закрытого цикла. Родился в 1908 году в Санкт-Петербурге, в семье приват-доцента Петербургского университета Михаила Михайловича Исаева.

В декабре 1931 года окончил Московский горный институт. Работал в крупных проектных организациях, в том числе на Магнитогорском металлургическом комбинате. С октября 1934 года принят конструктором бригады механизмов и шасси в ОКБ В. Ф. Болховитинова на авиационном заводе № 22, где занимался разработкой шасси дальнего бомбардировщика ДБ-А и ближнего бомбардировщика «С». С 1939 года в роли ведущего конструктора опытного самолёта «И».

С июля 1940 года КБ В. Ф. Болховитинова приступило к разработке ближнего истребителя «БИ-1» — первого в СССР полноценного самолёта с жидкостным ракетным двигателем, на котором 15 мая 1942 года летчик Г.Я. Бахчиванджи совершил первый полёт. Сначала работал над доводкой существующего двигателя самолёта (предоставленного НИИ-3), позднее — над созданием нового двигателя РД-1 для этого самолёта. В 1944 году назначен главным конструктором КБ. В период с 3 июля по 8 сентября 1945 года находился в Германии в составе группы специалистов, изучавших немецкую ракетную технику.

В 1946 году по идее инженера в его КБ была испытана цельносварная камера сгорания ЖРД, обеспечившая значительно более надёжную работу двигателя, чем применявшееся ранее камеры. 

В 1947 году в НИИ-1 МАП создается ОКБ-2 под руководством Исаева, которое участвует в работах по ракетной технике. В мае 1948 года оно передается в НИИ-88 Министерства вооружения, где преобразуется в отдел № 9 Специального конструкторского бюро. В этот период ОКБ отработало двигатель У-2000 для ракеты класса «земля-воздух» и двигатель У-400-2 для крылатой ракеты класса «воздух-море». При разработке двигателя тягой 8 тс для ракеты «205» С.А. Лавочкина разработчики столкнулись необъяснимыми тогда явлениями: ЖРД взрывался на стенде на первых секундах работы. Гораздо позже выяснилось, что виной тому — высокочастотные колебания. А пока Исаев предложил двигатель-связку из четырех камер тягой по 2 тс. В дальнейшем, в первой половине 1950-х, проблему восьмитонника удалось решить установкой антипульсионных перегородок. В дальнейшем такой метод подавления пульсаций широко применялся в практике двигателестроения.

В 1952 году на базе отдела №9 образуется ОКБ-2 НИИ-88. Успехи инженера вызвали заинтересованность С.П. Королёва, который применяет восьмитонный двигатель на высококипящих компонентах в своей ракете малой дальности Р-11 и её флотской модификации Р-11ФМ. Это положило основу дальнейшего использования ЖРД КБ Исаева на флотских ракетах, даже после передачи этой тематики от Королёва в СКБ-385 В.П. Макеева.

C 1954 года разрабатываются новые ЖРД с ТНА для второй ступени ракет ЗРК С-75 и четырехкамерный ЖРД для ускорителей межконтинентальной крылатой ракеты «Буря». В декабре 1958 году ОКБ-2 А.М. Исаева и ОКБ-3 Д.Д. Севрука объединились в ОКБ-2 НИИ-88 под руководством Алексея Михалыча, которое в январе 1959 года по приказу Государственного комитета по оборонной технике выделилось из НИИ-88. ОКБ разрабатывает тормозную двигательную установку (ТДУ) для будущего космического корабля «Восток», которая в дальнейшем применяется и на «Восходе» и спутниках фоторазведки «Зенит-2».

Для последующих советских управляемых кораблей КБ Исаева разрабатывало уже КТДУ — корректирующе-тормозные двигательные установки, которые используются во всех космических кораблях серии «Союз». Кроме того, КТДУ КБ используются на всех советских и российских орбитальных станций серии «Салют», «Мир» и, частично, на МКС, в непилотируемых спутниках («Молния», «Космос») и межпланетных космических аппаратах «Луна», «Марс», «Венера», «Зонд». По программе Н1-Л3 для полета человека на Луну были разработаны КТДУ для лунного орбитального корабля (ЛОК) и первый в СССР кислородно-водородный ЖРД. С 1967 года ОКБ-2 переименовано в Конструкторское бюро химического машиностроения (КБХМ).
Умер 25 июня 1971 года.

Герой Социалистического Труда (Указ Президиума Верховного Совета СССР от 20 апреля 1956 года за успешное выполнение заданий Правительства по созданию баллистической ракеты с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот»). Лауреат Сталинской премии 3-й степени в 1948 году; лауреат Ленинской премии в 1958 году; лауреат Государственной премии СССР в 1968 году. Награжден орденами Ленина и Октябрьской Революции, рядом медалей.