Александр Александрович Микулин учился в МВТУ, ученик Н.Е.Жуковского.
С 1923 работал в Научном автомоторном институте (с 1925 главный конструктор), с 1930 в ЦИАМ, с 1936 на авиамоторном заводе им. М.В.Фрунзе.
В 1935-55г.г. преподавал в МВТУ и ВВИА. В начале 30-х г.г. под руководством Микулина создан первый советский авиационный двигатель жидкостного охлаждения М-34, на базе которого в дальнейшем построен ряд двигателей различной мощности и назначения.
Двигателями типа М-34 (АМ-34) оснащались рекордные самолёты АНТ-25, бомбардировщики ТБ-3 и многие другие самолёты. Двигатель АМ-35А устанавливался на истребителях МиГ-1, МиГ-3, бомбардировщиках ТБ-7 (Пе-8).
Во время ВОВ Микулин руководил созданием форсированных двигателей АМ-38Ф и АМ-42 для штурмовиков Ил-2 и Ил-10. В 1943-55 г.г. Микулин – главный конструктор опытного авиамоторостроительного завода № 30 в Москве.
Под его руководством создан ряд ТРД различной тяги (в т. ч. двигатель АМ-3 для самолёта Ту-104). В 1955-59 работал в лаборатории двигателей АН СССР. Государственные премии СССР (1941, 1942, 1943, 1946). Награждён 3 орденами Ленина, орденами Суворова 1-й и 2-й степени, 3 орденами Трудового Красного Знамени, орденами Дружбы народов, Красной Звезды, "Знак Почёта", медалями.