Après ses études à l’Ecole polytechnique (X 1961), formation qu'il complète à l'Ecole nationale supérieure de l'aéronautique (1966), Frédéric d’Allest rejoint en 1966 l’équipe de projet Diamant B au CNES. De 1970 à 1972, il est chef de projet deuxième étage Europa 3 à l’ELDO. De 1973 à 1976, il exerce au CNES les fonctions de chef de projet Ariane puis de directeur des Lanceurs (1976-1980). Après avoir présidé Arianespace (1980-1990), il prend la direction générale du CNES (1982-1989) et représente la France au Conseil de l’ESA (1985-1989). Il retrouve Arianespace comme président d’honneur entre 1990 et 2008.