General-mayor Xəlil Məmməd oğlu Məmmədov 5 may 1916-cı ildə Şuşa şəhərində papaqçı ailəsində anadan olmuşdur.
[Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. Qısa bioqrafik lüğət. 2. 1988-ci il., səh. 31]
[F. Qənizadə. Yaşayır bizim aramızda insan.1976-cı il., səh. 7; 10]

Tezliklə Xəlilin ailəsi Aşqabad şəhərinə (Türkmənistan) köçdü. Burada, o, orta məktəbə daxil oldu. 1937-ci ildə Sənaye Texnikumunu bitirdikdən sonra Xəlil Məmmədov Qızıl-Arvad (indiki Sərdar şəhəri, Türkmənistan) şəhərindəki parovozqayırma zavodunda (bəzi mənbələrdə vaqon təmiri zavodu) mühəndis vəzifəsində çalışmışdır.
[A.A.Hüseynov. Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. 2017-ci il., səh. 204]
[Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. Qısa bioqrafik lüğət. 2. 1988-ci il., səh. 31]
[F. Qənizadə. Yaşayır bizim aramızda insan.1976-cı il., səh. 9]

1939-cu ildə Xəlil Məmmədov sovet ordusunun sıralarına çağırıldı, 1940-cı ildə isə alay məktəbini bitirdikdən sonra tank batalyonu komandiri təyin edildi. 
[Azərbaycan sovet ensiklopediyası.VI cild. 1982-ci il., səh. 503]
[Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. Qısa bioqrafik lüğət. 2. 1988-ci il., səh. 31]
[A.A.Hüseynov. Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. 2017-ci il., səh. 204]
[F. Qənizadə. Yaşayır bizim aramızda insan.1976-cı il., səh. 9]

Böyük Vətən müharibəsi illərində (1941-1945) Xəlil Məmmədov tank tağımına (1942), bölüyünə (1943), sonra isə batalyonuna (yanvar 1944) komandirlik etmişdir. 1941-ci ilin avqustunda o, ingilis-sovet qoşunlarının İrana soxulmasında iştirak etmişdir.Xəlil Məmmədov Şimali Qafqaz, Krım, Donbass, Ukrayna, Moldova, Rumıniya, Macarıstan və Avstriya uğrunda gedən döyüşlərdə iştirak etmişdir. 
[A.A.Hüseynov. Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. 2017-ci il., səh. 204;206;208]
[F. Qənizadə. Yaşayır bizim aramızda insan.1976-cı il., səh. 13;25;66]

Təxminən 1942-ci ildə döyüşlərin birində Xəlil Məmmədov yaralansa da, buna baxmayaraq o hospitala getməkdən imtina etmiş və döyüşməyə davam etmişdir. Qənizadənin 1976-cı il “Yaşayır bizim aramızda insan” kitabında aşağıdakılar qeyd olunur:
“Hava qaralırdı. Qaranlıq düşənə kimi düşmənin mövqelərini tutmaq lazım idi. Xəlilin tankı birincilər içərisində düşmənin yerləşdiyi yerə soxuldu.  Hələ əks hücuma başlamazdan əvvəl Xəlil bundan əvvəlki döyüşdə yaralanmış sürücü-mexanikin əvəz edilməsi qərarına gəldi. Və indi o, bacarıqla manevr edərək, ekipajın sərrast atəş açmasına imkan verirdi. Yaxınlıqda (səngərlərdən) düşmənin mərmisi partladı. Böyük bir qəlpə, tanka çarparaq, tırtılların trakını pərçimlədi. Polad maşın yerindəcə fırlanırdı. Dolu kimi yağan güllələrin altında Xəlil və atıcı tankdan çıxdılar və tırtılları təmir etməyə başladılar. Döyüşçülər demək olar ki, qeyri-mümkün olanı etdilər-bir neçə dəqiqə ərzində tırtılların trakını düzəltdilər. Lakin Xəlil lyuk vasitəsilə tankın içərisinə enəndə, mərminin qəlpəsi onun burnunun üst (alına bitişən burnun yuxarı hissəsi) hissəsinə dəydi. Əlüstü tez başını sarıdıqdan sonra, bizim piyadalar düşmənin səngərlərini tutana qədər komandir döyüşə davam edirdi”.
[F. Qənizadə. Yaşayır bizim aramızda insan.1976-cı il., səh. 16;17]
[A.A.Hüseynov. Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. 2017-ci il., səh. 205]

1944-cü ildə Rumıniya ərazisində gedən döyüşlərdə Xəlil Məmmədovun parlaq komandanlığı sayəsində alman qoşunları böyük məğlubiyyətə uğradıldı. A. A.Hüseynovun 2017-ci il “Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları” kitabında qeyd olunur: 
“21 avqust 1944-cü ildə kapitan Məmmədov və onun tank batalyonunun qarşısında -Tırqu-Frumos şəhərinin ələ keçirilməsi döyüş tapşırığı qoyuldu. Lakin güclü möhkəmləndirilmiş rayona hücum qarşı tərəfin atəş müqaviməti ilə qarşılaşdı. Bundan başqa, burada bir sıra tank əleyhinə maneələr də var idi. Vəziyyəti nəzərə alaraq, batalyonun komandiri batalyonu cənub-şərqə çevirdi və almanların sovet tanklarının peyda olmalarını ən az gözlədikləri yerdə düşmənin müdafiəsini yardı. Məmmədovun batalyonu maneələrin sıralarını süpürüb ataraq şəhərə soxuldu və dayanmadan onu ələ keçirdi. 23 avqust Məmmədovun tankları Seret çayına çıxdılar. Çayın üzərindən keçid geri çəkilən alman hissələri tərəfindən partladılmışdı. Buna baxmayaraq, onun bərpasını gözləmədən batalyonun tankları komandirin ardınca çayın dayaz (keçərək, dayaz yerdə çayın dibi ilə hərəkət edərək) yerindən vuruşa-vuruşa keçdilər və geri çəkilən düşməni təqib edərək Roman şəhərinə üz tutdular. Hitlerçilər batalyonu saxlamağa çalışaraq onun hərəkət yolunda tankları qoydular, lakin Xəlil Məmmədov sipərdən məharətlə yan keçərək şəhərə soxuldu və qısamüddətli döyüşdə burada müdafiə olunan qarnizonu tamamilə məhv etdi. Əldə olunan nailiyyətlərlə kifayətlənməyərək və batalyonun qarşısında qoyulmuş tapşırığı yerinə yetirməyə davam edən Xəlil Məmmədov Bakeu, Acud Noua şəhərini və Oneşti stansiyasını ələ keçirdi. Cəmi bu müddət ərzində batalyon, Məmmədovun komandanlığı altında dörd tank, iki özüyeriyən top, 64 artilleriya qurğularını, 191 avtomaşın və düşmən 1375 əsgər və zabitlərini məhv etdi. Qənimət kimi hərbi yüklərlə üç dəmir yolu eşelonu, 350 avtomaşın, 22 top ələ keçirildi. 4000 əsgər və zabit əsir götürüldü”.

24 mart 1945-ci ildə almanların Merkuri Çiukuluy şəhərində (hazırda Rumıniyada Merkuri-Çuk və ya Merkurya-Sibiuluy) müdafiə qovşağının dağıdılması zamanı batalyona bacarıqlı rəhbərliyə və döyüşlərdə şəxsi igidliyinə görə Xəlil Məmmədova Sovet İttifaqı Qəhrəmanı adı verildi. 1946-ci ildə Məmmədov mayor rütbəsində ehtiyata göndərildi.
[Azərbaycanın qızıl ulduzları.1975-ci il., səh. 204]
[Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. Qısa bioqrafik lüğət. 2. 1988-ci il., səh. 31]
[A.A.Hüseynov. Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. 2017-ci il., səh. 211-212]
[F. Qənizadə. Yaşayır bizim aramızda insan.1976-cı il., səh. 58-60]

1955-ci ildə Xəlil Məmmədov Sov. İKP MK-nın nəzdidə Ali Partiya Məktəbini bitirdi.
[Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. Qısa bioqrafik lüğət. 2. 1988-ci il., səh. 31]
[Azərbaycan sovet ensiklopediyası.VI cild. 1982-ci il., səh. 503]

1957-1960-cı illərdə Xəlil Məmmədov daxili işlər nazirinin müavini vəzifəsini, 1960-1965-ci (1962-1964) illərdə isə Azərbaycan SSR Daxili İşlər naziri vəzifəsini tutmuşdur.
[Azərbaycan sovet ensiklopediyası.VI cild. 1982-ci il., səh. 503]
[Azərbaycan SSR Ali Sovetinin deputatları., 1973-cü il., səh. 231]

Xəlil Məmmədov Azərbaycan SSR Ali Sovetinə (indiki Azərbaycan Respublikasının Milli Məclisi) deputat seçilmişdir. O, həmçinin Azərbaycan SSR Nazirlər Soveti orqanlarının şöbə müdiri işləmişdir.
[Azərbaycan sovet ensiklopediyası.VI cild. 1982-ci il., səh. 503]
[“Bakinskiy Raboçiy” qəzeti. №46 (21471) 23.02.1989-cu il., səh. 3]
[Azərbaycanın qızıl ulduzları.1975-ci il., səh. 204]

1971-1974-cü illərdə Xəlil Məmmədov Azərbaycan SSR Bədən Tərbiyəsi və İdman komitəsinin sədri olmuşdur.
[Azərbaycan sovet ensiklopediyası.VI cild. 1982-ci il., səh. 503]
[“Bakinskiy Raboçiy” qəzeti. №46 (21471) 23.02.1989., səh. 3]

Xəlil Məmmədov “Berlinin alınmasına görə”, “Vyananın alınmasına görə”, “Almaniya üzərində qələbəyə görə” medalları ilə; Qırmızı Ulduz (iki dəfə), Aleksandr Nevski, Lenin, 1-ci dərəcəli Vətən müharibəsi və Qırmızı Əmək Bayrağı ordenləri ilə təltif olunmuşdur. Onun adı ilə SSRİ dəniz donanması nazirliyinin gəmisi adlandırılmışdır.
[A.A.Hüseynov. Azərbaycan 1941-1945. Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. 2017-ci il., səh. 204]
[Sovet İttifaqı Qəhrəmanları. Qısa bioqrafik lüğət. 2. 1988-ci il., səh. 31]
[Azərbaycan sovet ensiklopediyası.VI cild. 1982-ci il., səh. 503]

Xəlil Məmmədov 21 fevral 1989-cu ildə uzun sürən xəstəlikdən sonra vəfat etmişdir. O, Bakıda II Fəxri xiyabanda dəfn olunmuşdur.
[“Bakinskiy Raboçiy” qəzeti. №46 (21471) 23.02.1989-cu il., səh. 3]