— создание многоцелевых стратегических бомбардировщиков, все работы по которым велись в трёх крупнейших Конструкторских бюро (КБ), во главе которых стояли выдающиеся авиаконструкторы — генералы инженерно-технической службы Андрей Николаевич Туполев, Сергей Владимирович Ильюшин и Александр Сергеевич Яковлев. В конечном итоге, после целой серии испытательных полётов и при довольно активной поддержке со стороны генерала П.В. Дементьева приоритет был отдан туполевскому КБ, создавшему в эти годы стратегические многоцелевые бомбардировщики ТУ-4, ТУ-16, ТУ-22, ТУ-95 и ТУ-98, способных доставлять атомную бомбу практически в любой заданный район;
— разработка и создание оперативно-тактических и межконтинентальных (стратегических) баллистических ракет (МБР), работа над которыми упорно велась сразу в нескольких опытно-конструкторских бюро, в частности в ОКБ «Калининград», которое возглавлял Сергей Павлович Королёв, в ОКБ «Южное», которым руководил Михаил Кузьмич Янгель, в ОКБ «Реутов», во главе которого стоял Владимир Николаевич Челомей, и в ОКБ «Химки», где главным конструктором был Валентин Петрович Глушко.
Уже в 1950–1955 годах в серийное производство были запущены первые оперативно-тактические баллистические ракеты Р-1, Р-2 и Р-5, способные нести ядерные заряды. А затем в 1956–1957 годах на базе этих ракет в ОКБ С.П. Королёва была создана и первая межконтинентальная (стратегическая) двухступенчатая баллистическая ракета Р-7, ставшая на тот период основой всего ракетно-ядерного щита нашей страны. Тогда же на вооружение была принята и одноступенчатая баллистическая ракета Р-11 — совместное детище ОКБ М.К.Янгеля и С.П. Королёва.
Все эти успехи в военном ракетостроении позволили создать принципиально новый вид Вооружённых сил СССР. 17 декабря 1959 года вышло специальное Постановление Совета Министров СССР № 1384-615 «О создании Ракетных войск стратегического назначения», первым главкомом которых был назначен заместитель министра обороны СССР по специальному вооружению и реактивной технике главный маршал артиллерии Митрофан Иванович Неделин. Правда, через десять месяцев, в октябре 1960 года, он трагически погиб на стартовой площадке Байконура при испытании межконтинентальной баллистической ракеты Р-16, и новым главкомом РВСН по жёсткому настоянию Н.С.Хрущёва был неожиданно назначен командующий войсками Московского военного округа маршал Советского Союза Кирилл Семёнович Москаленко, ставший одновременно заместителем министра обороны СССР.
Первоначально в состав РВСН вошли 43-я (Винницкая) и 50-я (Смоленская) ракетные армии, созданные на базе однономерных воздушных армий АДД, которыми командовали генерал-полковник авиации Г.Н. Тупиков и генерал-лейтенант авиации Ф.И. Добыт. А затем в течение пяти лет шло формирование новых частей и соединений, и к январю 1965 года, когда закончился первый этап становления РВСН, в их арсенале находились 2 ракетные армии и 7 отдельных ракетных корпусов, в состав которых входили 40 ракетных дивизий и 5 ракетных бригад.
Одновременно шёл процесс перевооружения РВСН, поскольку Р-7 оказалась недостаточно пригодной для несения длительного боевого дежурства. Уже в 1960 году на вооружение ракетных дивизий и бригад поступили два ракетных комплекса с БРСД Р-5М и Р-12, созданные в янгелевском ОКБ «Южное». В 1961 году к ним добавились БРСД Р-14, а в 1963 году на вооружение была принята и первая для РВСН межконтинентальная баллистическая ракета Р-16, существенно повысившая их боевую мощь.
Именно эти изначально сугубо военные разработки и дали мощный импульс становлению и развитию гражданских направлений в советском авиа- и ракетостроении. В этот период на Харьковском, Казанском, Куйбышевском, Саратовском, Омском, Иркутском и других авиазаводах страны началось серийное производство таких пассажирских самолётов, как Ту-104, Ту-114, Ту-124, Ил-14, Ил-18, Ил-62, Як-40 и Ан-24, созданных в конструкторских бюро А.Н.Туполева, С.В.Ильюшина, А.С.Яковлева и О.К.Антонова.
Ещё более впечатляющие успехи в эти годы были достигнуты в гражданском ракетостроении. В 1955 году по предложению академика М.В.Келдыша, С.П.Королёва и его давнего соратника М. К. Тихонравова в правительстве была утверждена специальная программа по данной проблеме, и уже 4 октября 1957 года межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 вывела в околоземную орбиту первый искусственный спутник Земли — «Спутник-1». А буквально через месяц, в ноябре 1957 года, на космическом корабле «Спутник-2» был осуществлён и первый орбитальный полёт с живым существом, погибшим во время полёта в околоземное пространство. Затем в 1958–1959 годах были запущены парные орбитальные околоземные спутники «Электрон» и три автоматических космических аппарата «Луна-1», «Луна-2» и «Луна-3». И наконец, в августе 1960 года на космическом корабле «Спутник-5» был осуществлён новый орбитальный полёт живых существ (двух собак — Белки и Стрелки), которые в полном здравии вернулись на Землю.
Успешные запуски космических кораблей в околоземное пространство создали необходимые условия для осуществления первого полёта человека в космос. Эта подготовка велась на основании трёх Постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР: № 22–10 «Об усилении научно-исследовательских работ в области медико-биологического обеспечения космических полётов» (05.01.1959), № 569–264 «О разработке корабля-спутника для разведки и полёта человека» (22.05.1959) и № 1388-618 «О развитии исследований по космическому пространству» (10.12.1959).
В течение нескольких месяцев специальной Комиссией под руководством начальника Управления НИИИ авиационной и космической медицины профессора В.И.Яздовского шёл тщательный отбор будущих космонавтов. А уже в начале января 1960 года приказом Главкома ВВС главного маршала авиации Константина Андреевича Вершинина для подготовки отобранных кандидатов была создана специальная воинская часть № 26266, которая чуть позже была преобразована в Центр подготовки космонавтов ВВС. Первым начальником ЦПК стал полковник медицинской службы Е.А. Карпов, которого будущие космонавты любовно называли «батей» или «нянькой». В марте-июне 1960 года после завершения всех испытаний и медицинских исследований был наконец-то сформирован и Первый отряд космонавтов, членами которого стали 20 военных лётчиков ВВС, ПВО и ВМФ, в частности И.Н. Аникеев, П.И.Беляев, В.В. Бондаренко, В. Ф. Быковский, В.С.Варламов, Б.В.Волынов, Ю.А.Гагарин, В.В.Горбатко, Д.А.Заикин, А.Я.Карташов, В.М.Комаров, А.А.Леонов, Г.Г.Нелюбов, А.Г.Николаев, П.Р.Попович, М.З.Рафиков, Г.С.Титов, Е.В.Хрунов, В.И.Филатьев и Г.С.Шонин. Правда, далеко не всем им суждено было совершить космический полёт. Д.А.Заикин, А.Я.Карташов и В.С.Варламов были отчислены из отряда по медицинским показаниям, В.В.Бондаренко погиб при пожаре в барокамере, а И.Н.Аникеев, Г.Г.Нелюбов, В.И.Филатьев и М.З.Рафиков были отчислены из Первого отряда космонавтов за нарушение режима и воинской дисциплины.
В июле 1960 года была выделена группа из шести космонавтов для подготовки к первому полёту, членами которой стали Юрий Алексеевич Гагарин, Герман Степанович Титов, Андриян Григорьевич Николаев, Павел Романович Попович, Анатолий Яковлевич Карташов и Валентин Степанович Варламов. Правда, вскоре двое последних были отчислены из Отряда космонавтов и заменены Григорием Григорьевичем Нелюбовым и Валерием Фёдоровичем Быковским. В январе 1961 года все члены этой группы сдали экзамены специальной Комиссии под руководством начальника Отдела по подготовке и обеспечению космических полётов Главного штаба ВВС генерал-лейтенанта авиации Николая Петровича Каманина и приказом Главкома ВВС № 21 зачислены на должность космонавтов. После завершения всех намеченных программ Государственная комиссия во главе с К. Н. Рудневым определила, что первый пилотируемый полёт осуществит ст. лейтенант Ю.А. Гагарин, его дублёром станет ст. лейтенант Г.С.Титов, а запасным космонавтом будет ст. лейтенант Г.Г. Нелюбов.
