Родился 30 сентября 1913 года в Москве.
В 1931 году поступил в Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова на биологический факультет. В 1938 году окончил с отличием по специальности «Антропология» и был зачислен аспирантом в НИИ антропологии.
В 1939 году С.И. Успенский был мобилизован и отправлен на службу в войсковые соединения, в июле 1941 года ушел добровольцем на фронт и был в рядах Советской Армии до окончания войны.
После войны вернулся в институт, в 1946 году защитил диссертацию на ученую степень кандидата биологических наук. Занимался антропометрическими обследованиями школьников. Составил номограмму для определения относительного веса детей в возрасте от 8 до 16 лет, которая давала возможность на ранних стадиях развития детей выявить те или иные заболевания и предупредить их.