Məmməd Ağabəyov İranın Təbriz şəhərində anadan olub. 1916-cı ildə Bakıya köçüb. 1935-ci ildə mühəndis-geoloq ixtisası üzrə Azərbaycan Sənaye İnstitutunun (indiki ADNSU) dağ-mədən fakültəsini bitirmişdir. 1938-ci ildə SSRİ Elmlər Akademiyasının Azərbaycan filialının Geologiya İnstitutunun (indiki Geologiya və Geofizika İnstitutu) ilk təşkilatçılarından biri və 1943-cü ilə qədər onun ilk direktoru olmuşdur. Böyük Vətən müharibəsi illərində "Elektrokəşfiyyat" trestinin rəisi, 1945-ci ildən ömrünün sonuna qədər isə Geologiya İnstitutunda işləmişdir. 1945-ci ildə "Böyük Qafqazın cənub-şərq batımının tektonikasında diapirizmin rolu haqqında" mövzusunda namizədlik, 1962-ci ildə isə "Azərbaycanın neft yataqlarının geoloji quruluşu və onların əmələgəlməsi" mövzusunda doktorluq dissertasiyaları müdafiə etmişdir. O, Azərbaycanın depressiya zonalarının geologiyasını, onların əmələgəlməsi, tektonik strukturlarda neftin, qazın miqrasiyası və yataqlarda toplanması məsələlərini dəqiq öyrənmişdir. 1962-1963-cü illərdə Mərakeşdə neft və qaz üzrə BMT eksperti işləmişdir.

O, məşhur geoloq, tektonist və neft üzrə mütəxəssisdir. Onun gördüyü işlər Azərbaycanda bir sıra yeni iri neft yataqlarının açılmasına imkan vermişdir. Onun 175 elmi işi dərc olunmuş, 16 monoqrafiyanın və Azərbaycanın depressiya zonalarının neft-qaz yataqlarının tektonikası üzrə irimiqyaslı 20 xəritə və atlasın həmmüəlliflərindəndir. "Şərəf Nişanı" ordeni və medallarla təltif olunmuşdur.