Jako pierwsza praktyczne kroki w kierunku orbity podjęła marynarka wojenna, powołując już w roku 1945 specjalną komisję, która przedstawiła pomysł pracy nad satelitą. Zawarto umowę z GALCIT na opracowanie teoretyczne parametrów orbity, a biura badań marynarki podjęły prace nad programem rakiet osiągających duże wysokości – efektem był projekt „Viking”. Szybko jednak pojawiły się przeszkody. W 1946r. GALCIT wydał raport przekreślający techniczne i finansowe możliwości wystrzelenia satelity, a lotnictwo, z którym później marynarka rozpoczęła współpracę, podpisało umowę z Rand Corporation. Forsowany przez tą ostatnią organizację projekt, zakładał wyniesienie satelity za pomocą rakiety opartej na V-2. Początkowo Departament Obrony analizował propozycje marynarki i lotnictwa odrębnie. Dopiero gdy w 1948r. Armia przedłożyła własną propozycję oparcia projektu satelity na pracach von Brauna, powołano Komitet do Spraw Pocisków Kierowanych, koordynujący wysiłki wszystkich trzech rodzajów sił zbrojnych. Na konkrety trzeba było jednak poczekać kolejne pół dekady. W czerwcu 1954r. na spotkaniu US Army z US Navy von Braun zaproponował projekt „Orbiter” – wystrzelenie satelity za pomocą rakiety Redstone powiększonej o drugi człon napędzany paliwem stałym – rakietę przeciwlotniczą Loki. Ze względu na fakt iż wszystkie elementy składowe projektu już istniały i od jakiegoś czasu były w użyciu, była to propozycja tania, szybka do realizacji i bezpieczna. W sierpniu tego samego roku zawiązano spółkę sił lądowych i morskich, we wrześniu von Braun oszacował wysokość wkładu sił lądowych na $100tys (770tys$ dzisiaj), a w styczniu 1955r. włączono do współpracy lotnictwo (przedstawienie Departamentowi Obrony programu uzgodnionego przez wszystkie rodzaje sił zbrojnych, a nie tylko dwie z nich, zwiększało prawdopodobieństwo zatwierdzenia). Po raz kolejny jednak poszczególne wydziały amerykańskich sił zbrojnych nie mogły się dogadać i każdy z nich przedstawił własny projekt. Von Braun i US Army wciąż optowali za „Orbiterem”, który miał być gotowy pod koniec 1956r. Marynarka wprowadziła nowy projekt „Vanguard” – oparty na trzech członach (rakiety Viking, Aerobee-Hi i niewielka rakieta na paliwo stałe) pocisk miał być gotowy w tym samym czasie co „Orbiter”, ale jego siła nośna planowana była na czterokrotnie większą, pozwalającą wynieść 9-kilogramowego satelitę. Natomiast lotnictwo chciało użyć potężnego silnika ICBM Atlas powiększonego o jedną z wersji rakiety Aerobee.

Decyzję o wyborze środka wyniesienia satelity podjęto opierając się na przesłankach polityczno-propagandowych, a nie technologicznych. Prezydent Eisenhower nalegał by projekt miał charakter naukowy nie militarny, a dla wizerunku USA lepszy był projekt „czysto” amerykański niż realizowany przez naukowców niemieckich tylko że za amerykańskie pieniądze. W ten sposób odpadł Atlas – rakieta o przeznaczeniu ewidentnie wojskowym, oraz projekt „Orbiter” – oparty na „niemieckiej” rakiecie Redstone. Mimo iż US Navy w zasadzie nie dysponowała koniecznymi środkami, to jedynie ich „Vanguard” – oparty na meteorologicznych rakietach Viking i Aerobee-Hi – pozostał do dalszej analizy. Równolegle pracowano nad rakietami średniego zasięgu. Po wybudowaniu rakiety R-5 przez Rosjan, zagrożona bezpośrednio atakiem rakietowym stała się Wielka Brytania. Ponieważ Anglicy nie mieli swoich rakiet, na barki USA jako sojusznika spadło wybudowanie odwetowej rakiety średniego zasięgu. Kontrakt ten, niejako na pocieszenie po odrzuceniu projektu „Orbiter”, dostały siły lądowe. Po zmianie nazwy ośrodka w Redstone na Wojskową Agencję Pocisków Balistycznych (ABMA), budowany przez US Army Jupiter – pocisk mogący przenieść ładunek 1,2 tony na odległość 2400 km – otrzymał najwyższy priorytet realizacji. Podobnie potraktowano też projekt pocisku lotnictwa – rakietę Thor. Za US Army przemawiało jednak doświadczenie von Brauna i fakt, że od US Air Force oczekiwano przede wszystkim ukończenia prac na międzykontynentalnym Atlasem. Istniały też przesłanki techniczne dowodzące wyższości Jupitera nad Thorem – m.in. fakt, że bez problemu mógł być używany w łodziach podwodnych (ostatecznie jednak, Thor również wykazała się funkcjonalnością i po zmianach, jako rodzina rakiet Delta, jest w użyciu do dnia dzisiejszego). We wrześniu 1956 roku wystrzelono pierwszego Jupitera, który nawet mimo awarii osiągnął z prędkością 7km/s wysokość 1098km, co ustanowiło rekord na najbliższe dwa lata. Próby w ramach tego projektu przeprowadzano na mniejszej rakiecie Jupiter C – opartej na silniku Redstone’a. Właściwie była to koncepcja identyczna jak w projekcie „Orbiter” i to na tyle, że wojskowi obawiali się iż von Braun wbrew rządowi i generałom, jako pierwszy umieści obiekt na orbicie. Po osiągnięciu założonych celów zamknięto w 1957r., w momencie gdy Thor odbywał dopiero pierwszy udany lot. Tymczasem w listopadzie 1956r. sekretarz obrony USA wydał wytyczne mające na celu zakończenie kosztownej rywalizacji rakietowej między siłami zbrojnych. Efektem było przydzielenie wojskom lądowym prac nad pociskami o zasięgu do 320km, a rakiet potężniejszych, IRBM i ICBM – lotnictwu i marynarce. Była to kolejna porażka von Brauna po odrzuceniu projektu „Orbiter”.

Tymczasem w zakresie rakiet międzykontynentalnych, mimo niepowodzenia pocisku MX-774, w roku 1950 lotnictwo podpisało z Convair kontrakt na budowę balistycznej rakiety międzykontynentalnej. Firma przedstawiła projekt rakiety Atlas (nazwa od Atlas Corp. – spółki-właściciela Convair.). Wysoka na 50m, ważąca 300 ton rakieta miała osiągać odległość nawet 8000km! Oryginalny projekt zakładał głowicę 3,6t, ale tnąc koszty US Air Force zdecydowały się w roku 1952 na zmniejszenie ciężaru do 1,35t (w tej samej intencji zalecono firmie North American Aviation pracującej nad pociskiem samosterującym Navaho stworzenie takiego silnika, który pasowałby również do Atlasa – ostatecznie jego silnik wytwarzał aż 61t ciągu i przez najbliższe lata był używany w większości dużych rakiet amerykańskich). Problematyczna pozostawała jeszcze kwestia celności, której oczekiwano na poziomie nie gorszym niż u doświadczonego pilota bombowca, czyli maksymalnie 450m od celu. W tym czasie jednak, 1 listopada 1952r. na atolu Eniwetok na Pacyfiku przeprowadzono pierwszą próbę bomby wodorowej. Energia wynosiła 10 megaton (Hiroszima – 13kiloton), a eksplozja wywołała kulę ognia o średnicy 5km (Hiroszima – 500m). Efektem było wyparowanie całej wyspy i powstanie krateru o średnicy dwóch kilometrów. Lotnictwo amerykańskie doszło do słusznego wniosku, że bomba wodorowa w jednej chwili rozwiązała problem celności rakiet.

Rozwojowi międzykontynentalnych środków przenoszenia bomb jądrowych sprzyjała nowa polityka obronna USA. „New Look” – doktryna Dwighta Eisenhowera, który w styczniu 1953r. objął prezydenturę – zwiększyła jeszcze nacisk na politykę odstraszania za pomocą broni nuklearnej, która od teraz miała być przeznaczona do użytku na zasadach broni konwencjonalnej. Jednym z powodów zaostrzenia polityki była detonacja 400-kilotonowej bomby jądrowej przez Rosjan w sierpniu 1953r, oraz udany start rakiety średniego zasięgu R-5. Do tego dochodziły raporty CIA mówiące o pracach nad pociskami międzykontynentalnymi, podjęciu masowej produkcji turbośmigłowego bombowca Tu-95, którego arsenał był prognozowany na rok 1957 na 500 maszyn, co w połączeniu z nowo zaprezentowanymi odrzutowymi bombowcami Bizon i myśliwcami MIG-17, stanowiło olbrzymie zagrożenie z powietrza. Odpowiedzią na te niepokojące informacje był rozwój pocisków ICBM, ale też ulepszanie samych bomb. Kolejne wybuchy jądrowe – bomby Bravo z 1 marca 1954r. (eksplozję zaplanowano na 5 megaton ale reakcja wymknęła się spod kontroli i ostatecznie było to 15mt) i Romeo z 27 marca (11mt zamiast 4mt) – pokazały, że można projektować bomby o potężnej sile, ale przy zachowaniu dotychczasowej wagi.

Oznaczało to oczywiście jeszcze większe rozluźnienie wymagań co do celność rakiet. Rozwój głowic spowodował zmniejszenie wagi całego Atlasa do zaledwie 110 ton – jednej trzeciej masy zakładanej dla ICBM w roku 1951. Ekspercki zespół rządowy stwierdził, że kluczem do rozwoju Atlasa będzie odebranie projektu firmie Convair i nadanie badaniom najwyższego priorytetu. Projekt budowy rakiety ICBM jako pierwsze wojskowe przedsięwzięcie w czasie pokoju uzyskał najwyższy priorytet państwowy – podobnie jak dla projektu rozwoju bomby atomowej „Manhattan” postanowiono utworzyć odrębny zespół i ośrodek. Ostatecznie konstrukcję rakiety rozproszono pomiędzy kilkaset firm (w 1957 roku pracowało przy rakiecie 220 spółek) stosując zasadę „parallel development”, rozwoju równoległego, który polegał na przyznawaniu kontraktów na ten sam podzespół przynajmniej dwóch konkurencyjnym firmom, co powodowało rywalizację i eliminowało opóźnienia. Efektem było wybranie drugiego głównego wykonawcy – Glenn L. Martin Co. (firma, która zbudowała Vikinga, późniejszy Lockheed-Martin) – i wykorzystanie rozwoju równoległego do maksimum. Powstały dwie grupy, z których jedna zajmowała się Atlasem, a druga bliźniaczym projektem: rakietą Titan. Titan miał być „numerem 2” na wypadek porażki projektu „Atlas”, ale później pojawił się pomysł by na tej podstawie zbudować rakietę dwustopniową, o jeszcze większej nośności niż Atlas, mogącą służyć do wynoszenia obiektów na orbitę.

Pierwszego Atlasa wystrzelono 11 czerwca 1957r., jednak z powodu problemów z paliwem start zakończył się fiaskiem. Ostatecznie pierwszy udany start Atlasa odbył się 17 grudnia tego samego roku, a więc – wbrew wcześniejszym zapowiedziom lotnictwa o użyciu rakiety do wystrzelenia satelity – w momencie gdy na orbicie królowali już Rosjanie (4.10.1957 – Sputnik 1; 3.11.1957 – Sputnik 3). Z 8 lotów pierwszej wersji Atlasa zaledwie trzy zakończyły się sukcesem, a długa na 28m rakieta osiągająca odległości do 900km, nie przypominała jeszcze planowanego kolosa o olbrzymim zasięgu. Kolejna wersja, Atlas B, choć równie „niewielka”, 29 listopada 1958r. osiągnęła już ponad 6000km, a odsetek nieudanych lotów był o połowę mniejszy. Dopiero Atlas C, którego testy rozpoczęto w grudniu 1958, zaczął osiągać zakładane 8000km. Od wersji B, Atlasy rozpoczęły wynoszenie obiektów na orbitę (np.: 18 grudnia 1958r. wyniosły w ramach projektu „SCORE” pierwszego satelitę telekomunikacyjnego, później brały udział w projekcie „Mercury”), a regularne używanie kolejnych wersji rakieta trwa do dziś – od roku 2002, eksploatowana jest wersja Atlas V, używana zarówno do wynoszenia satelitów szpiegowskich jak i badawczych (w tym satelity umieszczane na orbicie Marsa). Pierwszy udany lot Titana odbył się 6 lutego 1959r., a już jego pierwsza wersja osiągała odległość nawet do 11000km. Wersja Titan II, wprowadzona w roku 1962 – przeznaczona do przenoszenia 9-megatonowych głowic (największych jakie produkowano kiedykolwiek w USA) – działała aż do roku 2003, biorąc udział m.in. w projekcie „Gemini”. Najnowsza wersja rakiety, Titan IVB, została wycofana pod koniec 2005r. z eksploatacji – Lockheed-Martin zdecydował, że bardziej opłacalne będą inwestycje w rodzinę Atlas oraz korzystanie z radzieckiej rakiety Buran i budowanej przez Boeinga rakiety Delta-IV (potomka rakiety Thor).

Pierwsze koncepcje nowej rakiety R-3 zatwierdzono już w 1947 roku. Zakładano przenoszenie 3-tonowej bomby atomowej w dowolne miejsce Europy, a więc zasięg pocisku musiał wynosić ok. 3000km. Zimą 1949r. ostatecznie zatwierdzono plany rakiety, które były konsensusem pomiędzy koncepcjami R-3 Korolowa a planami rakiety G-4 realizowanej przez NII-88. Efektem zmian była jeszcze inna koncepcja, nad którą jednak przerwano pracę po dwóch latach – pomysły jednak nie zaginęły i wykorzystano je w kolejnych projektach. Nowa rakieta R-5 wystartowała po raz pierwszy z Kapustin Jaru 15 marca 1953r. po zaledwie roku prac. Rakietę projektowano już w nowej bazie w Dniepropietrowsku, a specjalista od napędu Walentin Głuszko stworzył zupełnie nowy silnik. Pocisk osiągał 800-1200km, w zależności od masy głowicy (która była projektowana w sposób sprzyjający rozsiewaniu broni biologicznej po jak największym obszarze). Ostatecznie różne wersje modelu R-5 wystrzeliwano aż do roku 1983 – w latach 60-tych i 70-tych służyła jako rakieta badawcza, m.in. w ramach programu „Interkosmos”.2)

Na początku lat 50-tych radziecki wywiad zaczął donosić, że Amerykanie intensywnie pracują nad środkami przenoszenia międzykontynentalnego – pociskiem Navaho i rakietą balistyczną Atlas. W roku 1952 rozpoczęły się prace nad dwoma pociskami samosterującymi: Burzą i Czterdziestką – były to projekty udane, zwłaszcza Burza, która z Kapustin Jaru osiągała Kamczatkę (ponad 7000km), a znakomity system sterowania pozwalał jej po przeleceniu 1500km powrócić dokładnie w miejsce startu. Ostatecznie jednak, podobnie jak w USA, zwyciężyła koncepcja rakiety balistycznej – prace nad Czterdziestką zarzucono w 1957 roku, a nad Burzą trzy lata później.

Pierwsze pomysły na rakietę międzykontynentalną zaczęto powoli wdrażać już w 1950, a właściwe projekty rozpoczęto w 1953r. pod kryptonimem „N-1”, zakładając stworzenie 170-tonowego pocisku przenoszącego na odległość 8000km głowicę o masie 3 ton. Rok później zwiększono masę ładunku do 5,5 tony, a w marcu 1955r. Korolow zatwierdził ostateczne plany i rozpoczęła się produkcja części w 36 różnych fabrykach, z wytycznymi by pierwszy test odbył się przed końcem kolejnego roku. 19 kwietnia 1957r. na fali politycznej odwilży Siergiej Korolow został oficjalnie zrehabilitowany przez administrację Chruszczowa, co nie miało żadnego wpływu na prace nad rakietami, ale symbolicznie zbiegło się z wielkim sukcesem – po kilku nieudanych próbach, 21 sierpnia R-7, tzw. Siódemka, dokonała udanego przeniesienia głowicy z Bajkonuru na półwysep Kamczatka. Pokonując ponad 6400km rakieta stała się pierwszym pociskiem typu ICBM w historii. Ostatecznie ta blisko 300-tonowa rakieta była w stanie, zgodnie z wcześniejszymi planami, przenieść 5-tonową głowicę na odległość 8000km.

Życie Siódemki jako rakiety bojowej było jednak stosunkowo krótkie – używano jej w latach 1960-1966 przy użyciu zaledwie sześciu wyspecjalizowanych stanowisk – dwóch w Bajkonurze i czterech w Plesiecku.3) R-7 została uzbrojona dopiero w 1959r., a więc w momencie gdy oddawane były pierwsze operacyjne Atlasy – w ten sposób zaprzepaszczona została przewaga z posiadania działającego pocisku ICBM (Amerykanie nie tylko wystrzelili Atlasa 4 miesiące później, ale też uzyskali wyniki rzędu 6000km dopiero 15 miesięcy po Rosjanach). Za to jako rakieta kosmiczna – gdy w latach 60-tych wszystkie pociski przebudowano na zdolne do wynoszenie obiektów w kosmos – okazała się najbardziej skutecznym pojazdem w historii (do roku 2000 odbyło się 1628 startów przy skuteczności aż 97,5% – znane pod innymi nazwami rakiety takie jak Wostok czy Sojuz, to praktycznie niezmieniona rakieta R-7 mająca zamiast głowicy bojowej statek załogowy). Sukces tej rakiety został potraktowany typowo dla radzieckich dokonań naukowych – samym osiągnięciem chełpiono się wszem i wobec, ale jego fundamenty, w tym osoby odpowiedzialne za rakietę, skrzętnie skrywano. Nazwisko Korolowa od jakiegoś czasu było tajemnicą państwową i określano go jedynie mianem Głównego (Naczelnego) Konstruktora.

Radziecka Siódemka i amerykański Atlas były w założeniach na tyle podobne, że – nie wiedząc iż powstawały we wrogich państwach – można by je uznać za doskonały przykład „parallel development”. Obie miały „półtora” stopnia,4) część główną z dużym silnikiem otoczony pomocniczymi oraz nowatorskie paliwa. Oba projekty zaaprobowano w maju 1954 i oba testowano w podobnym czasie – oba też początkowo poniosły porażki. Ale były też różnice: Korolow nie czekał na bombę termojądrową i od razu zaczął pracę – efektem zakładanej większej masy głowicy, był fakt, że R-7 była aż 2,5-raza cięższa od 110-tonowego Atlasa (głowice odpowiednio: 5,4t i 1,8t). Oprócz głowicy drugim tego powodem była przewaga Amerykanów w dziedzinie miniaturyzacji układów elektronicznych oraz w dziedzinie materiałów. Po kadłubie R-7 można było spokojnie chodzić, podczas gdy wykonana ze stali nierdzewnej powłoka Atlasa wymagała wewnętrznego ciśnienia aby nie zapaść się pod własnym ciężarem. Toporna potęga Siódemki i jej nośność zaszokowała później świat przy wystrzeleniu Sputnika 1 i, zwłaszcza, Sputnika 3, który ważył ponad tonę. Program Korolowa w ogóle był znacznie śmielszy: R-7 była od testowana na pełnym zasięgu, a później za jej pomocą wynoszono satelity – w przypadku Atlas czy Titana dopiero ich późniejsze wersje „rozwinęły skrzydła” i osiągały pełne, założone wyniki. Największą i najbardziej istotną różnicą była gotowość do wystrzelenia: użycie paliwa lotnego o niskiej temperaturze wrzenia wykluczało uprzednie napełnienie zbiorników R-7, co powodowało, że przygotowania do odpalenia rakiety trwały ok. 20 godzin, wykluczając szybki atak odwetowy. W przypadku Atlasa, paliwo naftowe mogło spokojnie być zatankowane, a dopełnienie ciekłym tlenem było kwestią minut.