Для получения опытных данных, необходимых при создании РПИ-218, планер СК-9 был переоборудован в простейший ракетоплан РП-218-1, огневые испыта­ния которого Королевым проводились, начиная с декабря 1937 года. В мае1938 им была разработана программа летных испытаний, которые он намеревался провес­ти лично. Но из-за аварии при испытаниях ракеты 212, получив ранение головы, он попал в больницу, а когда выписался из нее, 27 июня 1938 года был арестован по печально знаменитой 58-й статье как участник контрреволюционной троцкистс­кой организации внутри РНИИ (ранее по «делу РНИИ» подверглись аресту И. Т. Клейменов, Г. Э. Лангемак, В. П. Глушко). Королев был приговорен к 10 го­дам заключения, наказание отбывал на Колыме.

После ареста маршала Тухачевского все разработки нового оружия постененно закрывались и сопровождались арестами их авторов. Тем не мена: исследова­ния Королева по ракетоплану были продолжены, хотя не так интенсивно, как при нем. В феврале 1940 г. легчик В. П. Федоров совершил на РП-218-1 первый в СССР полет с работающим ЖРД, положивший начало практическому разви­тию советской реактивной авиации. После этого Наркомат авиапромышленнос­ти рекомендовал продолжить разработку реактивных самолетов другим конст­рукторам (В. Ф. Болховитинову, А. Г. Костикову и др.), но без участия Королева создание боевого ракетного самолета оказалось невозможным.

Вклад в Победу и освоение трофеев

В сентябре 1940 г. Королев благодаря ходатайству Туполева (хотя тот сам подвергся аресту в 1938) был вызван с Колымы для разработки в ЦКБ-29 нового бомбардировщика. Королев сразу же занялся разработкой крыла са­молета и, кроме того, представил в НКВД проектные предложения по созда­нию для него ракетной аэроторпеды AT, которая позволяла бы наносить уда­ры, не входя в зону ПВО. После того как в декабре 1941 г. самолет совершил первый успешный полет, коллектив Туполева был эвакуирован в Омск, где он организовал в спешно построенных цехах серийное производство самоле­та, получившего название Ту-2 и ставшего впоследствии лучшим фронтовым бомбардировщиком. Королева решено было направить в Казань в КБ тюрем­ного типа (так называемая шарашка) для того, чтобы найти применение раз­работанному Глушко ЖРД с тягой 300 кг. Королев предложил ряд вариантов, из которых был выбран проект авиационной ракетной установки (АРУ), обес­печивающей кратковременное увеличение скорости боевых самолетов. Для первого опыта был взят пикирующий бомбардировщик Пе-2, для которого в январе 1943 началась разработка АРУ-1, в марте около 900 чертежей ее дета­лей и систем были сданы в производство, а 1 октября был осуществлен пер­вый полет Пе-2рд с включением ЖРД на 2 минуты, за которые скорость са­молета возросла на 120 км/час. В результате отработки установка получила высокую оценку. Королев за эту работу был награжден орденом «Знак Поче­та» и освобожден от отбывания наказания.

В конце войны Королевым были разработаны проекты РДД Д-1 и Д-2 с твер­дотопливными двигателями, он также выдвинул предложения по созданию перспективных жидкостных ракет. Но поскольку оказалось, что подобные проекты уже были осуществлены в Германии, Королев был направлен в со­ставе группы советских специалистов на немецкие предприятия, где ему было поручено собрать для испытаний хотя бы несколько ракет Фау-2. Ознако­мившись с тем, что осталось от ракетного центра Пенемюнде, подземного за­вода Нордхаузсн, Королев пришел к выводу, что можно создать и свои отече­ственные ракеты с существенно лучшими характеристиками.

В мае 1946 советским руководством было принято постановление о разви­тии ракетостроения в СССР, в соответствии с которым в советской оккупа­ционной зоне был создан Институт Нордхаузен, где под руководством Коро­лева был осуществлен полный проект РДД Фау-2 (А-4), подготовлены пред­ложения по созданию ракет с большей дальностью, а также составлены спе­циальные железнодорожные поезда для проведение летных испытаний ра­кет в период до создания стационарного полигона.