Валентин Петрович написал очень толковое предложение по установке ЖРД на самолетах. Он объяснял, что ракетный двигатель позволит бомбардировщикам не только уменьшить разбег при взлете и взять на борт больше бомб, но и значительно увеличить скорость. Через несколько дней Глушко повезли на Лубянку. Обхождение было вежливым, не били, угощали папиросами. Выяснилось, что руководство ВВС заинтересовалось его предложением, а НКВД, ведавшее «шарагами», предложило ему на выбор работать в Москве, Ленинграде или Казани. Глушко выбрал Казань. Примерно в это же время КБ Владимира Петлякова (он был арестован через неделю после Туполева, затем освобожден и в 1941-м даже получил Сталинскую премию за свой Пе-2) тоже перевели в Казань. На казанском заводе начался серийный выпуск самолета Пе-2. Этот самолет вполне подходил Глушко для испытаний реактивных двигателей. Он разработал РД-1 и добился значительных успехов: камера не прогорает, двигатель работает непрерывно сорок минут. Глушко хотел вытащить Королёва с Колымы в свою группу, но Туполев оказался проворнее. Теперь Сергей Павлович приехал сам.
Зная, что Королёв всегда любил летать, Глушко поручил ему заняться летными испытаниями. Сергей Павлович согласился. Группа № 5, которой он руководил, должна была заниматься переоборудованием бомбардировщика Пе-2. В нее входили техники, слесаря, сборщики, инженеры. В начале января 1943 года они приступила к работе. Позднее к ним присоединились два летчика-испытателя – Александр Григорьевич Васильченко и Александр Силуянович Пальчиков.
Королёву предстояло соединить в одно целое реактивный двигатель Глушко, самолет, который проектировался без учета, что на нем будет стоять ускоритель, и деятельность многих людей. Недостаточно просто расположить правильно узлы ЖРД, надо втиснуться в графики работ испытательных стендов, проследить, чтобы механики и сборщики воплотили идеи конструктора, проверить готовность самолета, провести его испытания с ускорителем в полете.
А ведь подвести мог не только двигатель, но и самолет. В 1944 году молодой инженер Александров упросил Королёва уступить ему один испытательный полет. Сергей Павлович согласился. Он остался на земле с ведущим военпредом Сергеем Александровичем Карегиным. На их глазах у Пе-2 заглох один мотор. Самолет стал быстро терять высоту выпустил шасси, но зацепился колесами за крышу какого-то дома, обломилось крыло с бензобаком. Строение вспыхнуло, бомбардировщик с одним крылом упал на землю, протащился несколько метров на брюхе и замер. Когда Королёв и Карегин подбежали к самолету, Александров был еще жив. Он умер в этот же день. Летчик Васильченко повредил позвоночник и ногу. А лететь в этом самолете вместо Александрова должен был Королёв. Судьба в очередной раз уберегла его…
Туполевцев освободили в 1943 году, а в 1944-м вышел указ Президиума Верховного Совета СССР от 27 июля 1944 года о досрочном освобождении со снятием судимости Королёва и Глушко. Всего было амнистировано 29 человек. Королёв свободен, но уехать из Казани не может. Люди, работавшие на оборонных предприятиях, собой не распоряжались.
9 августа освобожденные зэки справляли новоселье. Им предоставили жилье в подъезде шестиэтажного дома № 5 по улице Лядова. Сергей Павлович получил комнату на пятом этаже в квартире № 100. За многие годы он привык находиться у людей на виду: общие спальни, столовые, уединиться просто не было возможности. И вот теперь он один в своей комнате – поначалу это казалось ему странным.
Всю зиму и весну Королёв продолжает полеты на Пе-2 с ракетной установкой. Потом наступил день, которого пять лет ждала вся страна. Пять лет люди умирали, голодали, делали все возможное и невозможное ради этого дня. Пять лет люди строили свои планы на будущее со словами: «После Победы…» И вот она пришла. Для Королёва это означало, что он может уехать из Казани.
12 мая 1945 года был назначен обычный опытный полет Пе-2. Королёв занял место в задней кабине. Пилотировал самолет Александр Васильченко. После пуска ускорителя произошел взрыв. Хвостовое оперение оказалось разрушенным. Васильченко с трудом удалось посадить самолет. К машине сбегались люди. Королёв сидел в кабине с окровавленной головой. Он был ранен в лицо осколками взорвавшегося двигателя. Ему помогли выбраться из самолета, отвезли в глазную клинику. Профессор оказал ему необходимую помощь, наложил повязку на оба глаза и велел в течение пяти дней ее не снимать. Немного поправившись, Сергей Павлович продолжил испытание двигателей.