Р-1 — первая отечественная баллистическая ракета дальнего действия — копия немецкой баллистической ракеты А4. Осенью 1948 года на полигоне Капустин Яр состоялся первый ее успешный запуск. А в 1950 году, несмотря на имевшиеся замечания, она была принята на вооружение по настоянию Сталина, чтобы военные могли осваивать эксплуатацию нового вида вооружений.
Р-2 — ракета с дальностью полета до 600 км. Отработана промежуточная схема БРДД с отделяемой головной частью, типовые элементы конструкции, основные системы, методика подготовки к пуску, взаимодействие организаций, схемы проведения измерений и т. д. В 1951 году принята на вооружение.
Работы по совершенствованию БРДД продолжались. При разработке оперативно-тактических ракет (ОТР) средней дальности больше внимания стало уделяться обеспечению мобильности, улучшению эксплуатационных качеств и повышению надежности.
Первой в этом ряду можно отметить Р-5 — стратегическую ракету для доставки заряда на дальность 1200 км. Разработка ее началась в 1951 году, причем при увеличении стартовой массы Р-5 на 37 % по сравнению с ракетой Р-2, дальность полета за счет использования классической схемы с несущими баками увеличилась вдвое, при той же массе боевого заряда. Первый ее успешный пуск состоялся в 1953 году.
Ракета Р-5М — стала первым в мире носителем ядерного заряда. Штатный пуск состоялся 2 февраля 1956 года. Она впервые в мире пронесла головную часть с ядерным зарядом через космос и без разрушения доставила его до поверхности Земли в заданном районе, завершив испытания наземным ядерным взрывом. Этот момент стал началом создания ракетно-ядерного щита страны. В том же году ракета была принята на вооружение, а С. П. Королев, В. П. Мишин и члены Совета главных конструкторов были удостоены званий Героев Социалистического Труда.
В 1959 году в районе Симферополя и Гвардейска (Калининградская область) два полка, вооруженные ракетами Р-5М с ядерными боеголовками, встали на боевое дежурство.
Прекрасно сознавая глобальность поставленных задач, часть разработок своего КБ, вместе с ведущими конструкторами этих изделий и специалистами, Королев передает для серийного производства другим предприятиям, многие из которых впоследствии возглавили самостоятельные направления в ракетной и космической технике. Так, в 1951 году работы по серийному изготовлению ракеты Р-1, а в дальнейшем Р-2 и Р-5 были переданы Днепропетровскому заводу, что способствовало созданию там мощной производственной базы, успешно использованной в дальнейшем главными конструкторами М. К. Янгелем и В. Ф. Уткиным, Дважды Героями Социалистического Труда, академиками. Разработанные ими боевые ракетные комплексы, в том числе знаменитая «Сатана», стали грозным оружием.
Другим примером может служить ракета Р-11, проектировавшаяся как ОТР длительного хранения. Запуск ее с атомным или фугасным боезарядом предполагался с различных подвижных средств: колесных и гусеничных автомашин, железнодорожных платформ, надводных и подводных кораблей. Эти свойства делали ракету грозным и малоуязвимым оружием. В 1953 году произведен первый успешный пуск, а в 1958 году ракета была принята на вооружение в сухопутных войсках.
Р-11ФМ — модификация ракеты Р-11, предназначенная для оснащения подводного флота. В 1955 году выполнен первый успешный старт с глубины 30 м, во время которого Королев находился на борту субмарины. В 1959 году Р-11ФМ принята на вооружение, что положило начало советского ракетоносного подводного флота. В 1955 году ее серийное производство было передано в Миасс вместе с ведущим конструктором Р-11 В. П. Макеевым, впоследствии академиком, Дважды Героем Социалистического Труда. Став главным конструктором СКБ-385 и развернув собственные разработки, он обеспечил СССР паритет на подводном ракетном флоте.
ЭКР — экспериментальная крылатая ракета. Ее следует отметить особо. С. П. Королев, продолжая на основании постановления от 4 декабря 1950 года по теме НЗ, исследовать перспективы применения ракет дальнего действия для доставки ядерного заряда, определил два направления работ: создание баллистических ракет дальнего действия и крылатых ракет дальнего действия (КРДД). В этот период идея объединения самолета с ракетой рассматривалась им не как способ достижения максимальной высоты, а как средство значительного увеличения дальности полета при тех же начальных условиях.
В ряду созданных Королевым одноступенчатых ракет появляются проекты составных двухступенчатых БРДД и двухступенчатых КРДД, у которых в качестве первой ступени использовалась БРДД. При этом крылатая вторая ступень с прямоточным воздушно-реактивным двигателем (ПВРД) позволяла увеличить дальность полета почти в полтора раза. Проект экспериментальной КРДД Королев утвердил в январе 1953 года.
В 1953 году постановлением от 13 февраля Королеву поручается проектирование двухступенчатой баллистической ракеты дальнего действия и двухступенчатой крылатой ракеты с дальностью полета 8000 км и массой полезного груза 3000 кг, а также ЭКР.