В составе ЦСКА он стал 11-кратным чемпионом СССР и 5-кратным обладателем Кубка страны. В составе сборной СССР — двукратным олимпийским чемпионом (1972, 1976) и 8-кратным чемпионом мира.

В 1972 году принял участие в Суперсерии. В 7 матчах против сборной Канады в его активе было 7 (3+4) очков.

В ЦСКА и сборной России за Валерием Харламовым навечно закреплен его номер — 17.

В день памяти великого спортсмена своими воспоминаниями об отце делится генеральный директор хоккейного клуба «Торпедо» Александр Харламов:

— Главные мои детские воспоминания — это те редкие моменты, когда отец появлялся дома. В то время хоккеистов практически не отпускали по домам, десять месяцев в году они находились на сборах и соревнованиях, один месяц были в отпуске и еще один месяц набирался выходными днями в течение года. Каждое появление папы дома — это семейный праздник, подарки, совместные игры… Весь мир знает Валерия Харламова как заслуженного хоккеиста, обладателя всевозможных наград и кубков, но помимо этого он был открытым, порядочным, добрым человеком, который никогда не кичился своим звездным статусом. Он мог спокойно выйти во двор поиграть в футбол с соседями по подъезду. Никогда никого не обделял вниманием, не отказывал в общении или автографах.