Магомед Толбоев родом из селения Согратль Гунибского района Дагестана. Родился в 1951 году, по национальности аварец. После окончания Гунибской средней школы поступил в командный факультет Ейского высшего военного авиационного училища лётчиков имени В.М.Комарова.
После учебы служил лётчиком, начальником парашютно-десантной подготовки истребительного авиационного полка в истребительной авиации Военно-воздушных сил Одесского военного округа и Группы советских войск в Германии. В 1977 году в связи с направлением на лётно-испытательную работу уволился в запас в звании капитана. Толбоев окончил Высшую партийную школу в Группе советских войск в Германии, школу лётчиков-испытателей (ШЛИ) Министерства авиационной промышленности СССР, Московский авиационный институт.
За период лётно-испытательной работы освоил и испытал десятки типов и модификаций самолётов. На его счету испытания таких знаменитых машин, как МиГ-23М, МиГ-25, МиГ-29, МиГ-31, Су-24 и Су-27.
Магомед Омарович относится ответственно к решению задач: расширение допустимых областей применения истребителей, разработка техники воздушного боя, испытания на критических углах атаки, достижение максимально допустимых скоростей у земли и на практическом потолке, испытания автоматических систем стыковки с самолётами-заправщиками, исследования воздействия грозовых электрических полей на самолёт, отработка бездвигательной посадки. Несколько лет был членом сборной команды СССР по авиационному спорту. Освоил и впервые поднял в небо несколько типов сверхлёгких спортивных и экспериментальных самолётов. На счету Магомеда Толбоева две благополучные аварийные посадки самолётов с неработающим двигателем и одна посадка Су-27 с разрушенным хвостовым оперением самолёта (после испытаний на предельно допустимые нагрузки).
М.О.Толбоев участвовал в советской космической программе. В 1983-1994 годах он был членом отряда космонавтов ЛИИ имени М.М.Громова, прошёл полный курс подготовки в Центре подготовки лётчиков-космонавтов имени Ю.А.Гагарина. Космонавты ЛИИ готовились к пилотируемым полётам на космическом корабле многоразового использования «Буран». Они выполняли уникальные подготовительные полёты, исследовали поведение лётчиков в условиях невесомости.
За мужество и героизм, проявленные при испытаниях авиационной техники, лётчику-испытателю Магомеду Омаровичу Указом Президента России № 1401 от 17 ноября 1992 года присвоено звание Героя Российской Федерации с вручением знака особого отличия – медали «Золотая Звезда» (№ 9).
В эти дни заслуженный лётчик-испытатель РФ занимается общественно-политической деятельностью. Он член политического консультативного совета при Президенте РФ, а также является президентом Российской корпорации «Авиация», почётным президентом Московского авиационного салона МАКС и почётным президентом Федерации Ушу-Сань-Да города Москва.
Полковник, заслуженный лётчик-испытатель РФ, военный лётчик 3-го класса, кандидат исторических наук Магомед Омарович живёт и работает в городе Жуковский Московской области. Награждён орденом Трудового Красного Знамени, медалями