Родился в Костромской губернии, в семье малообеспеченного губернского секретаря. Окончил Московский университет с Золотой медалью (1856), Академию генерального штаба в Петербурге (1858). С 1859 г. жил на Урале. Работал заведующим Выйского технического училища, управляющим Висимо-Шайтанского завода (с 1862), Нижне-Салдинского железоделательного завода (1864–1902). Провел реконструкцию предприятия, разработал новый метод термообработки железных рельсов, ввел способ бессемерования с подогревом жидкого чугуна в отражательной печи. В течение ряда лет избирался председателем Верхотурского уездного собрания, почетным мировым судьей; основал общество потребителей, открыл техническое училище в Нижней Салде.
------------------------------
Рафиенко Л. С. Уральские Поленовы : [об отце и сыне Поленовых – Константине Павловиче (1835–1908), известном русском металлурге, и Борисе Константиновиче (1859–1923), ученом-геологе, одном из основателей Пермского университета] // Московский журнал. История государства Российского. – 2014. – № 9. – С. 2–19.
НТМК снова стал съемочной площадкой : [съемки документального фильма о К. П. Поленове] // Тагильский рабочий. – 2007. – 9 июня. – С. 4 : фот.
Копылов В. Сенсация от Поленова, или первый электрик Зауралья // Уральский следопыт. – 2006. – № 6. – С. 44–47 : фот.
Журавлев О. Металлург, ученый, человек // Салдинский рабочий. – 2005. – 20 янв.
Старков В. Константин Павлович Поленов // Мой город : Екатеринбург в памятниках истории и культуры / Владимир Старков. – Екатеринбург, 2006. – С. 166.
Байда Е. В. «Все делается людьми и через людей...» : профессиональные секреты управителей салдинских заводов : [о К. П. Поленове и В. Е. Грум-Гржимайло] // Директор. – 1998. – № 3. – С. 46–48.
