王灿芝又名桂芬，她是民族女英雄秋瑾之后，但是王灿芝几乎对母亲秋瑾没有任何印象，在她两岁的时候秋瑾和父亲王廷钧就带着哥哥王沅德和奶奶一起回到了北京参加了革命，但是将她托付给奶妈代为照顾。后来秋瑾专心革命与王灿芝也是分分合合，但是年幼随着母亲四处奔波的她也完全没有记忆，后来在1907年间年仅31岁的秋瑾遇害，王灿芝又被送回到了湖南湘潭老家。
可以说王灿芝生活在了一个为革命舍身就义的大爱家庭之中，或许这对当年还是几岁的小女孩的她来说没有什么概念，但是当她稍大后她还是继承了母亲秋瑾“鉴湖女侠”为革命奉献牺牲的那种热血精神。
在没有母爱的童年里，她或多或少的知道了母亲英勇就义的事迹，没多久她就决心要为母亲报仇，年仅15岁的她就偷偷背着奶奶拜了家乡当地的一位“王大老倌”习武。她曾学习了青萍剑、太极和八卦诸拳的武艺，后来还给自己取了“小侠”的别号。
那么又是什么原因，让这位身体流淌着钟肝侠义热血的王灿芝摇身一变后成为了中国航天史上的第一女飞行员呢?1928年，王灿芝在结束了竞雄女学校长一职的工作后，拿着仅有的几千元独自赴美留学。到了美国后王灿芝被美国对航空事情热情和疯狂的气氛所感染，她当时也正视了中国和美国当时的军事发展和商业航空发展的距离，为了让中国不再受到西方列强的轻视，她在心中暗自决心要把美国的先进航空科技也一一带回中国。
所以在美国期间，王灿芝加入了纽约大学的航空专科，凭借她惊人的毅力和决心，从零开始并得以系统化的学习了飞机制造和研发工程飞机机械用品、无线电、航空教育、飞机驾驶学、航空气象学等，而且她连学校组织的一切航空相关的课程都会踊跃参与，此外她还十分注重实操课程，常常到美国著名的航空领域之地——寇狄斯一带著名的飞机公司实地参观和研究学习。
王灿芝在美国求学航空知识的两年间，除了学习上的艰辛，她还面临了经济上的困难。在她所著的《我的家庭和生活史略》中说到：“当我在美国求学时，因经济困乏，想请求政府津贴一点学费，苦无人帮助。”
后来她鼓起勇气给胡汉民写了一封求助信，后来胡汉民向中央提议，但是最终也因为赞同的人数太少，只获得了几百块国币的资助!贫困并没有真正打击到王灿芝，1930年5月王灿芝以出色的成绩毕业回国，马上就被派到了航空署工作，她先是在国民党政府航空署教育科任职培训相关的文子工作，后来因为能力十分优秀，很快就被调到了军政部所属的航空学校担任教官，专门负责教导军官士兵们的飞行作战技术，因为她是旷古绝今的第一个女飞行员，所以当时王灿芝在空军的知名度十分高。