В 1938 г. по ложному обвинению С. П. Королев был арестован и осужден на 10 лет. Осенью 1940 г. он был переведен в новое место заключения—ЦКБ-29 НКВД СССР, где под руководством А. Н. Туполева принимал активное участие в создании и производстве фронтового бомбардировщика Ту-2 и одновременно инициативно разрабатывал проекты управляемой аэроторпеды и нового варианта ракетного перехватчика. Это послужило поводом для перевода Королева в 1942 г. в другую организацию такого же лагерного типа — ОКБ НКВД СССР при Казанском авиазаводе № 16, где велись работы над ракетными двигателями новых типов с целью применения их в авиации. С. П. Королев со свойственным ему энтузиазмом отдается идее практического использования ракетных двигателей для усовершенствования авиации: сокращения длины пробега самолета при взлете и повышения скоростных и динамических характеристик самолетов во время воздушного боя.

13 НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КОРОЛЕВА Первой задачей, поставленной правительством перед С. П. Королевым как главным конструктором и всеми организациями, занимающимися ракетным вооружением, было создание аналога ракеты Фау-2 из отечественных материалов. Но уже в 1947 г. выходит постановление о разработке новых баллистических ракет с большей, чем у Фау-2, дальностью полета: до 3000 км. В 1948 г. С. П. Королев начинает летно-конструкторские испытания баллистической ракеты Р-1 (аналога Фау-2) и в 1950 г. успешно сдает ее на вооружение. Эта ракета отличалась от немецкой значительно большей надежностью. Параллельно С. П. Королев ведет разрабогку новой баллистической ракеты Фау-2 с дальностью полета 600 км. Ракета Р-2 имела несущий бак горючего, более удобную для эксплуатации компоновку и, самое главное, отделяющуюся в полете боевую головную часть. Кроме этого, ракетная двигательная установка была существенно доработана с целью увеличения ее тяги, а система автономного управления обладала вдвое большей точностью стрельбы. Ракета Р-2 сдана на вооружение в 1951 году, т. е. всего лишь на год позднее ракеты Р-1.

Совместно с практическими работами над ракетным оружием в НИИ-88 под научным руководством С. И. Королева были начаты широкомасштабные проектно-экспериментальные исследования по темам H-I, Н-2, Н-3 с целью создания научно-технического задела для разработки качественно новых БР.

Министерство обороны поручило ОКБ-1 НИИ-88 разработку ракеты Н-11, и С. П. Королев блестяще решил указанную задачу, применив только что созданный для зенитной ракеты 8-тонный двигатель А. М. Исаева и впервые использовав жидкостный аккумулятор давления для подачи топлива в камеру сгорания.

На основе Р-11 С. П. Королев разработал и сдал на вооружение в 1957 г. стратегическую ракету Р-11М с ядерной боевой частью, транспортируемую в заправленном виде на танковом шасси. Серьезно модифицировав эту ракету, он приспособил ее для вооружения подводных лодок (ПЛ) как Р-11ФМ. Изменения были более чем серьезные, так как делалась новая система управления и прицеливания, а также обеспечивалась возможность ведения стрельбы при довольно сильном волнении моря с надводного положения ПЛ, т. е. при сильной качке. Таким образом, Сергей Павлович создал первые баллистические ракеты на стабильных компонентах топлива мобильного наземного и морского базирования и явился первопроходцем в этих новых и важных направлениях развития ракетного вооружения.

Окончательную доводку ракеты Р-11ФМ он передал в Златоуст, в СКБ-385, откомандировав туда из своего ОКБ-1 молодого талантливого ведущего конструктора В. П. Макеева вместе с квалифицированными проектантами и конструкторами, заложив тем самым основу для создания уникального центра по разработке баллистических ракет морского базирования.

По теме Н-3 были проведены серьезные проектные исследования, в ходе которых была доказана принципиальная возможность разработки ракет с большой дальностью полета вплоть до межконтинентальной в рамках двухступенчатой схемы. На основании результатов данных исследований согласно постановлению правительства в НИИ-88 были начаты две научно-исследовательские работы под руководством С. П. Королева с целью определения облика и параметров межконтинентальных ракет баллистического и крылатого типов (темы Т-1 и Т-2) с необходимым экспериментальным подтверждением проблемных конструктивных решении.