Дмитрий Константинович Бобылев родился 11 ноября 1842 г. в селе Печенегах Харьковской губернии Российской империи.
Его отец, генерал-майор, отдал девятнадцатилетнего сына в 1-й кадетский корпус, где он и кончил курс в 1860 году и был выпущен в Павловский лейб-гвардии полк прапорщиком, с прикомандированием к Михайловской артиллерийской академии. По окончании академического курса в 1862 году поступил на службу в гвардейскую конную артиллерию, где и состоял до 1864 году.
Любовь к занятиям математическими науками привела Д. К. Бобылёва в аудиторию Санкт-Петербургского университета, где он в качестве постороннего слушателя посещал лекции математики и физики в 1866 и 1867 годах. Желая приобрести право держать экзамен на степень кандидата, Бобылёв в 1866 году подвергался предварительно, для получения установленного аттестата, испытанию из полного курса среднего учебного заведения в бывшей 7-й Санкт-Петербургской гимназии (позднее 1-е реальное училище). В университете Д. К. Бобылёв отдал наибольшее предпочтение физике и механике и после сдачи экзамена на степень кандидата в 1867 году был оставлен при университете для приготовления к профессорскому званию, а в 1870 году защитил pro venia legendi первое из самостоятельных сочинений — «Поляризующие призмы» (напеч. в 1870), вследствие чего был допущен в 1871 году к преподаванию в качестве приват-доцента курса учения о теплоте студентам IV курса разряда естественных наук.
В том же году он был приглашен преподавать физику в институте инженеров путей сообщения, а в 1872—1873 учебном году Бобылёв читал лекции физики слушательницам женского курса для образования ученых акушерок (при медико-хирургической академии). Образовавшееся при Санкт-Петербургском университете физическое общество, которого членом был и Д. К. Бобылев, избрало его своим делопроизводителем; он исправлял эту должность в продолжение 5 лет, отказавшись от нее в 1877 году вследствие множества других занятий.
В 1873 году Дмитрий Константинович Бобылев получил ученую степень магистра физики защитив диссертацию «О рассеянии электричества в газах» и «О распределении электричества на двух шарах». Как физик, Бобылёв занимался не только теоретической, но и экспериментальной частью науки, как математик, он чувствовал стремление к занятиям теоретической механикой.
Факультет, отдавая справедливость его обширным познаниям по этой науке, избрал его в 1876 году доцентом по механике, кафедру которой оставил по болезни И. И. Сомов. От достойного учителя кафедра перешла к достойному его ученику. Тем не менее тему докторской диссертации Д. К. Бобылёв избрал по математической физике, написав «Исследование о распределении статического электричества по поверхности проводников, состоящих из разнородных частей». В Институте путей сообщения освободившаяся после смерти Е. И. Золотарева кафедра теоретической механики была предложена в 1878 году Д. К. Бобылёву. В том же году он был избран в экстраординарные профессора университета, а в 1886 году утвержден ординарным профессором. Д. К. Бобылев состоял членом Русского физико-химического общества, действительным членом Московского математического общества, членом-корреспондентом Харьковского математического общества и членом Soci?t? Fran?aise de Physique в Париже.
Критические разборы специальных ученых сочинений пишутся у нас не часто; главнейшие из них, как отзывы о диссертациях, хранятся в архивах наших университетов. Несмотря на это, ученые заслуги Д. К. Бобылёва были признаны в печати и в России и в Германии (отзывы профессора Жуковского, Герлаха, Гикса (Hieks) и др.). Его работа («Einige Betrachtungen», № 2 приведенного списка) по гидродинамике содержит в себе вклад в науку: дифференциальные уравнения гидродинамики преобразованы им к криволинейным координатам, чем была удовлетворена действительная научная надобность. Следует отметить две заслуги Д. К. Бобылёва, указанные критиками: он получил дифференциальное уравнение второго порядка, которому должно удовлетворять давление жидкости (то же сделал Липшиц, но в 1874, следов., позже Б.), и показал, что в жидкости, обладающей трением, потеря живой силы равна произведению из коэффициента внутреннего трения на сумму угловых скоростей всех элементов жидкости. В заметке № 14 приведенного ниже списка автор в своем исследовании давления потока на клин применил метод, данный Кирхгофом, но сделал добавление, которое дало возможность решить сказанный вопрос. Кроме различных специальных вопросов из области механики, предметом занятий Д. К. Бобылёва было изложение теоретической механики как на лекциях, так и в напечатанных сочинениях, на пользу его слушателям в университете и в Институте путей сообщения. Из бывших слушателей его двое читали лекции в университете в качестве приват-доцентов: А. М. Ляпунов в Харькове и И. В. Мещерский — в Петербурге.
