Павел Виноградов дважды бывал на орбите, шесть раз выходил в открытый космос. Суммарный космический налет космонавта составляет 380 суток.
До зачисления в отряд космонавтов (1992г.) Павел Владимирович работал в НПО «Энергия», где занимался отработкой действий экипажей КК «Союз ТМ» и ОК «Буран», разработкой автоматизированных систем подготовки космонавтов. Он участвовал в подготовке пусков КК «Союз ТМ», «Буран», МРКК «Энергия».
С 5 августа 1997 года по 19 февраля 1988 года (197 суток) Павел Владимирович Виноградов совершил свой первый космический полет в качестве бортинженера космического корабля (КК) «Союз ТМ-26» и орбитального комплекса (ОК) «Мир» по программе 24-й основной экспедиции (ЭО-24) вместе с А. Соловьевым. В ходе полета космонавтами был отремонтрирован поврежденный модуль «Спектр». В этой экспедиции Павел Владимирович выполнил 5 выходов в открытый космос общей продолжительностью 26 часов 19 минут. В процессе работ внекорабельной деятельности была снята, а затем направлена на Землю для изучения влияния на объекты космической среды секция монтируемой солнечной батареи ОК «Мир», находившаяся за бортом около 10 лет.
После возвращения на Землю Виноградов продолжил подготовку к полетам по программе МКС.
Во второй раз Павел Владимирович отправился на орбиту 30 марта 2006 года в качестве командира космического корабля «Союз ТМА-8» и 13-го основного экипажа МКС совместно с американским астронавтом Джеффри Уильямсом и космическим туристом Маркусом Понтесом. В этом полете Павел Виноградов выполнил один выход в открытый космос (6 часов 31 минута). Общая продолжительность полета составила 182 суток.
В настоящее время Павел Владимирович проходит подготовку в составе дублирующего экипажа МКС-33/34 в качестве командира ТПК «Союз ТМА-М, бортинженера МКС.
Руководство Центра подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина, отряд космонавтов, весь коллектив ЦПК сердечно поздравляют Героя России, летчика-космонавта РФ Павла Владимировича Виноградова с днем рождения и желают ему крепкого здоровья, благополучия, счастья, оптимизма и дальнейших успехов в космической карьере!