Przez całe życie zawodowe angażował się w popularyzację astronomii. W 1966 otrzymał Nagrodę „Problemów” za osiągnięcia w dziedzinie popularyzacji astronomii. Zagrał dziekana w filmie Iluminacja (1973; reż. Krzysztof Zanussi).

Zmarł z powodu nowotworu płuc. On i jego żona Elwira Milewska-Zonn (1932–2001) są pochowani na cmentarzu ewangelicko-augsburskim w Warszawie (aleja 60, miejsce 79).

Życie prywatne Po raz pierwszy ożenił się z pochodzącą z wileńskiej żydowskiej rodziny kupieckiej Rachelą z domu Zarecką (1903–1948). Z tego małżeństwa miał córkę Lidię, montażystkę filmów dokumentalnych. W 1949 ożenił się z Krystyną z domu Zgorzelską (1927–2006), więźniarką niemieckiego obozu koncentracyjnego Ravensbrück, studentką socjologii i romanistyki oraz autorką artykułów do „Więzi”. Ich córką była Katarzyna Zonn-Pasternak (1952–2019), tłumaczka i redaktorka. Trzecią żoną Włodzimierza Zonna, poślubioną w 1969, była Elwira Milewska-Zonn (1932–2001), współautorka kilku jego książek, tłumaczka języka rosyjskiego i ukraińskiego.

Formalnie był ewangelikiem, ale faktycznie agnostykiem, co nie przeszkadzało mu interesować się religią. Miał lewicowe poglądy polityczne.