Schon sein Großvater Ernst Friedrich Knorre arbeitete an der Sternwarte Dorpat. Sein Vater Karl Friedrich war Gründungsdirektor der Sternwarte von Nikolajew, die auf Betreiben eines Admirals der russischen Schwarzmeerflotte erbaut worden war, und prägte sie ein halbes Jahrhundert lang.
Nach seiner Ausbildung arbeitete Viktor Knorre für zwei Jahre am Observatorium seines Vaters, ging dann zum Studium nach Berlin und übernahm schließlich eine Stelle an der Sternwarte Pulkowo bei Sankt Petersburg.
Er nahm an Expeditionen durch Russland teil, um meteorologische Stationen zu inspizieren und um das Erdmagnetfeld auszumessen.
Nach einer kurzen Rückkehr nach Nikolajew, ging er schließlich 1873 als Observator an die Berliner Sternwarte. Dort entdeckte er vier Kleinplaneten und beobachtete vor allem Kometen und Doppelsterne.
Viktor Knorre erfand ein spezielles Mikrometer, um die Positionen der Objekte im Teleskop einfacher und genauer zu vermessen. Zudem entwickelte er ein Rechenverfahren, um schneller die Bahnen von Kleinplaneten zu bestimmen.
Der Astronom, der auch ein äußerst renommierter Schachspieler gewesen ist, verstarb 1919 im Alter von 78 Jahren in Lichterfelde bei Berlin.