Людмила Маяковская входит в круг женщин русского авангарда, однако широкое признание пришло к ней достаточно поздно. Одной из причин, как это ни странно, стала слава брата — поэта Владимира Маяковского. Включившись в работу по пропаганде его наследия, она оказалась под обстрелом оппонентов, не щадивших ее доброе имя: их не интересовали ни ее личность, ни ее профессиональная значимость.
Родилась 24 августа 1884 года в селе Фиолетово Армения (Эриванская губерния), в семье лесничего.
В 1910 году окончила Императорское Строгановское училище, работала художником-дизайнером по тканям на московских комбинатах «Трехгорная мануфактура», где заведовала мастерской аэропечатания, и «Красная Роза». Маяковская являлась первой женщиной на фабрике, которая занимала административно-техническую должность до революции в России.
Помогала Владимиру Маяковскому (брату)готовить плакаты «Окна РОСТА» — способ тиражирования плакатов по трафарету был схож с методами изготовления набивных тканей, и Людмила даже принесла с фабрики инструменты для работы, что позволяло выпускать до 150 плакатов с одного шаблона.
В 1925 году участвовала во Всемирной выставке в Париже.
С 1929 по 1949 год преподавала на факультете художественного оформления ткани Московского текстильного института, была доцентом кафедры специальных композиций. Готовила художников по ткани в ВХУТЕМАСе.
После гибели Владимира Маяковского была членом Государственной комиссии по изданию его полного собрания сочинений и одним из его редакторов (при этом выступала категорически против опубликования интимной переписки брата с Л. Ю. Брик),много лет добивалась открытия мемориального Музея В. В. Маяковского в его квартире на Лубянке, передала в дар этому музею более 15 тысяч мемориальных предметов. Была консультантом при создании фильма «Маяковский начинался так» (Грузфильм, 1956).
В 1949 году Людмила Маяковская вышла на пенсию и целью ее жизни стала пропаганда творческого наследия брата. Ее усилиями был открыт музей в Багдади, она входила в редколлегию по изданию Полного собрания сочинений Маяковского и в состав жюри по возведению памятника поэту на Триумфальной площади. Благодаря ее письмам руководству страны было принято решение об организации музея в Лубянском проезде — доме, где находился рабочий кабинет поэта. Незадолго до смерти Людмила передала музею весь семейный архив и квартиру в Студенецком переулке.