Начал свою трудовую деятельность в 1933 слесарем в лаборатории МАИ. После окончания Московского авиационного института им. Орджоникидзе в 1939 поступил на работу, в руководимое Н.Н.Поликарповым ОКБ конструктором. До 1948 был ведущим инженером и начальником производства завода N51 МАП, как начальник производства обеспечивал, освоение и изготовление опытных образцов первого отечественного самолёта-снаряда 10Х. С 1950 по 1952 - слушатель Академии Авиационной Промышленности. С 1952 по 1955 начальник производства и с 1955 по 1958 Главный инженер Тушинского машиностроительного завода- головного предприятия по освоению и серийному производству ЗУР В-300 первой отечественной системы ПВО С-25, предназначенной для обороны города Москвы. С 1958 по 1965 Потопалов работал Главным конструктором КБ ТМЗ, а с 1965 и руководителем МКБ "Буревестник". С 1961 А.В. Потопалов руководил работами по созданию новых ЗУР семейства В-300, первые образцы которых были созданы в ОКБ-301, руководимым С.А.Лавочкиным. Под руководством и непосредственном участии Потопалова в период 1965-86 в МКБ на базе ЗУР В-300 было создано и внедрено в массовую эксплуатацию семейство сверхзвуковых ракет-мишений типа "Куница", "Соболь", "Белка", "Звезда" для обеспечения боевой подготовки войск ПВО и испытаний образцов военной техники. МКБ участвовало в создании самолёта Т-4, разрабатывавшегося в ОКБ, которое возглавлял П.О.Сухой. По инициативе Потопалова А.В., совместно с НИАТом создана при МКБ "Буревестник" производственная опытно-экспериментальная база по изготовлению элементов самолётов и ракет из паяных стальных и титановых сотовых конструкций. С 1976 по 1986 - Заместитель Генерального директора - Главный конструктор НПО "Молния", созданного для разработки ОК "Буран". А.В.Потопалов руководил разработкой каркасно-силовой основы планера ОК "Буран".