Юрий Михайлович Милёхин родился 27 мая 1947 года в Тамбове. Русский.
1970 г. - окончил Томский государственный университет, дипломная работа была посвящена горению твёрдых ракетных топлив.
После университета получил распределение в ФЦДТ "Союз" (город Угреша, Московская область), где продолжил начатые в университете исследования под руководством Бориса Петровича Жукова, Николая Алексеевича Кривошеева и Вадима Владимировича Венгерского, и прошёл путь от инженера до генерального директора (с 1996 года).
В 1987 году — защитил кандидатскую, в 2000 году — докторскую диссертацию, а 2001 году — присвоено учёное звание профессора.
Выполнил НИР в области баллистики и теории проектирования ракетных систем, газотермодинамики твердотопливных энергетических установок, физики горения и взрыва энергоемких материалов, химии и промышленной технологии твёрдых ракетных топлив.
Сформулирована и реализована концепция ресурсосберегающей разработки топлив для зарядов маршевых и специальных многорежимных двигательных установок межконтинентальных баллистических ракет.
При его участи создан ряд твёрдых ракетных топлив, сданы в эксплуатацию в составе комплексов высокоэффективные изделия спецхимии для систем ракетного вооружения и космических систем. Среди них ракетные комплексы "Молодец", 3М65, "Курьер", "Тополь", "Тополь-М", "Искандер-Э", "Хризантема", "Циркон", космические корабли "Союз-ТМ" и "Союз-ТМА", ракеты-носители "Космос", "Циклон", "Старт".
Под его руководством разработаны новое поколение высокоэнергетических твёрдых ракетных топлив, прогрессивные технические решения по зарядам для двигателей нового перспективного ракетного комплекса стратегического назначения, а также технологические процессы их промышленного производства, которые успешно внедрены на заводах отрасли.
Руководитель разработки и реализации технологического направления "Технологии спецхимии и энергонасыщенных материалов" Федеральной целевой программы "Национальная технологическая база", концепции и программы технологий двойного назначения в области спецхимии.
Под его руководством выполнено более 350 НИОКР, опубликовано 5 монографий, 153 статьи. Имеет 65 изобретений, в том числе 45 российских и международных патентов на изобретения.
В 2008 году избран членом-корреспондентом РАН от Отделения химии и наук о материалах.
Действительный член РАН
Герой Труда Российской Федерации (2023)
Государственные награды (ордена и медали):
Медаль Героя Труда Российской Федерации (2023)
Орден "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2007)
Орден Почёта (1997)
медали
Другие награды:
Премия Ленинского комсомола (1980) — за разработку методов и средств измерений для комплексного изучения процессов горения твёрдых ракетных топлив
Государственная премия СССР (1985) — за фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования процессов в различных системах ракетно-космической, военно-морской, авиационной техники и народном хозяйстве
Премия Миноборонпрома РФ (1997)
Государственная премия России (1999) — за разработку и внедрение технологий двойного назначения
Премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники (2004) — за создание научных основ и решение проблемы утилизации снимаемых с вооружения порохов и твёрдых ракетных топлив
Премия имени В. Н. Ипатьева (2006) — за цикл работ "Разработка научных основ и реализация новых технологий создания энергетических конденсированных систем для перспективного ракетного вооружения и конкурентоспособной гражданской продукции"