Nato a 's-Hertogenbosch, a sedici anni iniziò a studiare giurisprudenza presso l'Università di Leida, laureandosi prima del 1707.[1] Tuttavia, la sua tipologia di studi non gli precluse di applicarsi in altri campi, come quello matematico. A diciannove anni pubblicò infatti Essai de perspective, un lavoro molto lodato da Johann Bernoulli.[1] Successivamente intraprese per un breve periodo la professione di avvocato, per poi collaborare con numerose riviste scientifiche.[1]
Si sposò l'anno seguente con Anna Sacrelaire ed ebbe due figli, ma ebbe la sfortuna di vederli morire a l'eta di 13 e 14 anni
Nel 1724 lasciò la cattedra di insegnante e pubblicò un'orazione intitolata De Evidentia (che successivamente venne inserita nell'introduzione della terza edizione di Elémens de physique).[1] Nello stesso anno, per il grande legame che lo stringeva alla sua terra, si sentì costretto a declinare l'invito di Pietro il Grande a diventare membro della Royal Academy, fondata a San Pietroburgo poco tempo prima.[1]
Nel 1730, 's Gravesande aggiunse l'architettura civile e militare alla lista dei suoi studi, e, quattro anni dopo, fondò un corso i cui insegnamenti spaziavano dalla logica alla metafisica alla morale filosofica.[1] Nel 1736 pubblicò Introductio ad philosophiam e nel 1740 rifiutò un invito simile a quello precedentemente fattogli da Pietro il Grande, questa volta dal re Federico II di Prussia.[1]