Константин Павлович Пилкин родился 26 декабря 1824 года в Санкт-Петербурге в семье морского офицера, долгие годы служившего под началом адмирала Ф.Ф. Белинсгаузена. В 1841 году гардемарином К.П. Пилкин закончил Морской кадетский корпус, а уже в следующем году стал мичманом. В течение 10 лет плавал на кораблях Балтийского флота, участвовал в походах в Северное море. В 1853-1854 годах вахтенный начальник фрегата “Аврора” лейтенант Пилкин, совершил переход с Балтийского моря на Камчатку, где, командуя батареей, а затем стрелковым отрядом, участвовал в героической обороне Петропавловского порта от десанта англо-французской эскадры в августе 1854 года. Был награжден орденом Святого Владимира и произведен в капитан-лейтенанты. Участвовал в отражении десанта в заливе Де-Кастри.

22 июня 1857 года “Аврора” вернулась в Кронштадт, завершив кругосветное путешествие. После этого некоторое время командовал шхуной “Компас”. В 1860-1865 годах на клипере “Абрек” вторично совершил плавание на Дальний Восток, где участвовал в гидрографических исследованиях в Японском море и заливе Петра Великого. Отличался смелостью и находчивостью в сложных ситуациях, исключительно гуманным отношением к команде корабля. В 1863 году в составе эскадры контр-адмирала А.А. Попова прибыл в Сан-Франциско. В июне 1865 года К.П. Пилкин, досрочно произведенный “за отличие по службе” в капитаны I ранга, на своем корабле возвратился в Кронштадт.

С 1865 по 1868 год капитан I ранга Пилкин в составе эскадры адмирала Г.И. Бутакова командовал одной из первых русских броненосных батарей “Кремль”. В 1869-1871 годах командовал отрядом судов в Тихом океане, возглавлял их переход с Балтийского флота. После возвращения в 1872 году из своего третьего кругосветного плавания К.П. Пилкина назначают капитаном Кронштадтского порта и вскоре производят в контр-адмиралы. Вместе с адмиралом Г.И. Бутаковым стал инициатором создания специального учебного заведения для подготовки минеров для флота - Учебно-минного отряда и Минного офицерского класса в Кронштадте. Был их первым начальником до 1882 года. В январе 1876 года в составе правительственной комиссии выезжал в Австро-Венгрию, где в Фиуме ознакомился с работами изобретателя торпед англичанина Р. Уайтхеда. Вскоре Россия стала шестым государством, принявшим на вооружение самодвижущиеся мины Уайтхеда - торпеды. Вскоре после этого К.П. Пилкина назначают на только что учрежденную должность заведующего минной частью на флоте, которой он руководил до 1886 года. За это время были заложены основы минно-торпедной службы в российском флоте, подготовки кадров. Сумев в короткие сроки привлечь к новому делу самых талантливых людей флота, Пилкин создал отличную школу минных офицеров, блестяще показавших себя во время русско-турецкой войны 1877-1878 годов. Благодаря его помощи капитан-лейтенант С.О. Макаров сумел получить торпеды, которые он впервые в мире успешно применил, потопив турецкий корабль “Интибах”.

Не рассчитывая только на иностранные торпеды, К.П. Пилкин организовывает в Кронштадтских и Николаевских минных мастерских, на Обуховском заводе и заводе Лесснера их серийное производство.

В 1886 году вице-адмирала К.П. Пилкина переводят главным инспектором минного дела в Морской технический комитет, а с 1888 по 1896 годы он является председателем этого комитета. С 1889 по 1909 годы он так же состоит членом высшего законодательного органа флота - Адмиралтейств-Совета. В 1896 году К.П. Пилкину присваивают чин полного адмирала. В 1912 году в связи с 70-летием службы К.П. Пилкина в офицерских чинах Николай II наградил адмирала высшей наградой Российской империи - орденом Андрея Первозванного.

Скончался адмирал К.П. Пилкин в 1913 году и был похоронен в Санкт-Петербурге на Смоленском кладбище.