В конце 1947 года с полигона начались запуски ракет. В ноябре 1948 года стартовала первая ракета Р-1, в октябре 1949 года — ракета Р-2, которая могла нести нагрузку в 1,5 тонны на расстояние 600 километров. Ее тоже приняли на вооружение, она была более совершенной, чем Р-1, обладала достаточно высокой точностью попадания, но не могла нести ядерную боеголовку. Не все запуски ракет проходили благополучно. Неудачные, аварийные запуски на этапах освоения новых ракет тоже случались. Они давали важные сведения о недостатках конструкции или производственных дефектах. Самые ответственные специалисты участвовали в испытаниях. Очень часто бывал в Капустином Яре и сам Королев.
В 1949 году Сталин вызвал к себе Курчатова и Королева для решения вопросов, связанных с оснащением ракет ядерными боеголовками. Эта задача была трудной для обоих. Ракета и боеголовка должны составлять единый чрезвычайно сложный, автоматизированный агрегат, способный выполнить свою задачу за океаном на территории противника с высокой точностью поражения, несмотря на огромное расстояние полета. Королев и Курчатов стали работать над одним изделием. Их совместный труд перешел в сердечную дружбу.
Дальнейшей разработкой Королева была ракета Р-3. Она могла бы нести атомную боеголовку массой 3 тонны. Однако, на пути ее создания встретились значительные трудности, работы над ней прекратили, использовав накопленные научные и технические данные для разработок других ракет.
В 1951 году коллектив нескольких специализированных организаций под общим руководством Королева приступил к проектированию ракеты Р-5. Эта ракета, оснащенная ядерной боеголовкой, имела дальность полета 1200 километров, она стала первой советской стратегической ракетой среднего радиуса действия. Первый запуск Р-5 состоялся в марте 1953 года с полигона Капустин Яр. В дальнейшем состоялось много запусков ракет этого типа и их модификаций в целях совершенствования. Напряженные работы ученых, конструкторов, военных закончились полным успехом.
В октябре 1953 года Сергей Павлович Королев и главный конструктор ракетных двигателей Валентин Петрович Глушко были избраны членами — корреспондентами АН СССР.
Ракетный полигон Капустин Яр сыграл большую роль на раннем этапе освоения космоса. С него проводили запуски наших первых ракет. С 1947 года с него стартовали геофизические и метеорологические ракеты, а в средине 1951 года начались пуски ракет Р-2.А с собаками на борту — верными помощниками человека во многих его дерзновенных начинаниях. На этот раз собаки стали первопроходцами на пути в космос. Космос всегда прельщал Королева, конструируя боевые ракеты, увеличивая их грузоподъемность, дальность полета, он все ближе подходил к порогу, за которым открывались космические дали.
