Zakir Məhərrəm oğlu Rzayev 1940-cı il avqustun 17-də Ermənistan Respublikasının Zəngibasar qəsəbəsində anadan olmuşdur. 1957-ci ildə orada C. Məmmədquluzadə adına orta məktəbi bitirmiş və həmin ildə Azərbaycan Dövlət Universitetinin (ADU) kimya fakültəsinə qəbul olmuşdur. 1962-ci ildə ADU-nu bitirmiş və 1963-cü ildə SSRİ Elmlər Akademiyasının Fiziki-kimya İnstitutunun aspiranturasında oxumuşdur.

1967-ci ildə həmin institutda "Tərkibində qalay və qurğuşun saxlayan örtükəmələgətirən yeni polimerlərin sintezi və xassələrinin tədqiqi" mövzusunda namizədlik dissertasiyası müdafiə etmişdir. 1968-ci ildən Azərbaycan Elmlər Akademiyası Neft Kimya Prosesləri İnstitutunun Sumqayıt Filialında böyük elmi işçi, 1976–1980-ci illərdə Azərbaycan EA Xlor-üzvi Sintez İnstitutunda "Funksional polimerlər" laboratoriyasının və "Polimerlər" şöbəsinin müdiri vəzifələrində çalışmışdır. 1984–1986-cı illərdə həmin institutda elmi işlər üzrə direktor müavini və direktor əvəzi vəzifələrində, 1986–1992-ci illərdə isə Azərbaycan EA Polimer Materialları İnstitutunda elmi işlər üzrə direktor müavini olmuşdur. 1983-cü ildə M. V. Lomonosov adına Moskva Dövlət Universitetinin İxtisaslaşdırılmış Elmi Şurasında doktorluq dissertasiyasını müdafiə etmişdir.

Professor Z. M. Rzayevin əsas elmi istiqaməti kompleks-radikal birgə polimerləşmə reaksiyalarının qanunauyğunluqlarının tədqiqi sahəsindədir. Metalüzvi polimerlər, xüsusi xassəli funksional polimerlərin sintezi sahəsindəki işlərin nəticələri mikroelektronika və gəmiqayırmada tətbiq olunmuşdur.

O, 100-dən çox məqalənin və 72 müəlliflik şəhadətnaməsi və xarici patentlərin müəllifidir. ABŞ, Yaponiya, Avstraliya, Türkiyə və Avropa ölkələrinin 23 patentini almışdır. "Malein anhidridi polimerləri və birgə polimerləri (Bakı, Elm, 1984) və "Bioloji davamlı qalayüzvi polimerlər" (Moskva, Kimya, 1998) monoqrafiyalarının müəllifidir. Onun elmi məqalələri dövri olaraq Vısokomolekulyarnıe soedeneniya, J. Polumer Sci., Polymers, Macromolecules. Makromol. Chem. Phys., J. App. Polum. Sci., kimi Beynəlxalq elmi jurnallarında dərc olunur. Bir çox Beynəlxalq simpozium və konfranslarda məruzələrlə çıxış etmişdir.

O, 20 elmlər namizədi və 2 elmlər doktorunun işinə rəhbərlik etmişdir. Zakir müəllim 1992-ci ildən Türkiyənin Orta Doğu Texniki Universitetində (Ankara) professor olaraq çalışır.