Симонов Сергей Гаврилович появился на свет 22 сентября 1894 года в деревне Федотово, Владимирской области. Окончил три класса сельской школы.
С 1910 по 1917 годы Сергей Гаврилович работал слесарем в Иваново-Вознесенске и Коврове.
В 1917 года Сергей Симонов устраивается слесарем Ковровского пулеметного завода, где ему довелось поработать с известными конструкторами В.Г. Федоровым и В.А. Дегтярёвым, которые в условиях Гражданской войны возобновляли производство автоматов Фёдорова. Сергей Гаврилович стал слесарем по сборке и отладке опытных образцов автоматов.
В 1920-х годах Сергей Гаврилович начал свои первые попытки изобретательской работы, создав проект ручного пулемета.
В 1927 году начинается серийное производство ручного пулемета Дегтярева — ДП-27 (Дегтярёв пехотного). Его назначили старшим мастером, поручив ему организацию сборочной мастерской по сборке пулеметов Дегтярева.
В 1930 году Симонов стал просить освободить его от руководства сборочной мастерской. Он хотел сосредоточиться на конструкторской работе. В итоге на новом конкурсе по созданию автоматической винтовки, объявленном в 1931 году, образец Сергея Гавриловича по всем показателям оказался лучше, чем винтовки более опытных соперников — Ф.В. Токарева и В.А. Дегтярёва.
В 1932 году Сергей Гаврилович поступил в Промышленную академию. Но через год, в 1933, был командирован в Ижевск, для проведения опытных испытаний доработок своей автоматической винтовки Симонова (АВС-36). Сергей Гаврилович был назначен на должность конструктора, а затем начальника конструкторского бюро.
В июле 1941 года Государственный комитет обороны поручил С. Г. Симонову и В. А. Дегтяреву разработку противотанкового оружия. В итоге уже в августе 1941 года на вооружение Красной Армии поступило 14,5-мм противотанковое самозарядное ружье (ПТРС). Производство которого было развёрнуто в Ижевске, на заводах №74 и №622.
В 1944 году Симонов включился в конкурс по созданию самозарядного карабина под патрон 7,62-мм. В 1949 году карабин был принят на вооружение.
Сергей Гаврилович Симонов был удостоен множества наград: три ордена В. И. Ленина, ордена Октябрьской Революции, Героя Социалистического Труда, Кутузова II степени, Красной Звезды, а также два ордена Трудового Красного Знамени и орден Отечественной войны I степени. Кроме того, он стал заслуженным изобретателем РСФСР.