3 октября 1942 года ФАУ-2 была успешно запущена, при этом высота полета достигла 80 км. В июле 1943 года Дорнбергер и фон Браун доложили Адольфу Гитлеру о новой ракете, показав фильм об эффектном октябрьском запуске. Однако ракета оставалась по-прежнему очень сложным механизмом, дорогим в производстве и непростым в управлении. Рейхсминистр вооружений и боеприпасов Альберт Шпеер с энтузиазмом отнесся к ФАУ-2, но все же сомневался в ее полезности в условиях войны. Решающее слово оставалось за фюрером, и в конце концов Гитлер приказал начать производство ракеты.
Правда, 17 августа 1943 года англичане нанесли немецкому ракетному проекту серьезный удар, разбомбив Пенемюнде почти напрочь. 597 тяжелых бомбардировщиков Avro Lancaster и Handley Page Halifax сбросили на полигон тысячи фугасных и зажигательных бомб. Немцам удалось сбить только 47 самолетов. В результате налета британской авиации погибло 735 человек, и среди них был главный конструктор ракетных двигателей доктор Вальтер Тиль. Заместитель командующего люфтваффе генерал-полковник Ешоннек, отвечавший за систему ПВО этого района, покончил с собой. Кроме того, пострадали рабочие концлагеря, в том числе поляки, которые ранее переправили в Лондон точные планы Пенемюнде. Всего погибло 213 заключенных: 91 поляк, 23 украинца, 17 французов и 82 узника неустановленной национальности. Это привело к тому, что серийный выпуск ФАУ-2 был задержан примерно на полгода.
В первой половине 1944 года был произведен ряд вертикальных пусков ракет с несколько увеличенным (до 67 секунд) временем горения топлива при высоте подъема 188 км. Последняя ракета ФАУ-2 с заводским номером 4299 взлетела с полигона Пенемюнде 14 февраля 1945 года.
Тем временем конец войны неотвратимо приближался. Полигон Пенемюнде лежал прямо на пути наступления Советской армии с востока, беженцы из Восточной Пруссии заполнили все дороги. Разгром нацистской Германии был для всех очевиден, вопрос заключался только во времени. Перед лицом неизбежного конца фон Браун созвал специальное совещание своих самых доверенных сотрудников для обсуждения эвакуации. Фон Браун в качестве основной задачи поставил сохранение самой важной части результатов своих работ – он был воодушевлен тем, что после войны станет возможным воплощение первоначальной задачи его жизни, а именно космических исследований. Трезво рассмотрев ситуацию, фон Браун решил сдаться американцам, так как, по его мнению, только они могли сохранить все сделанное им и даже продвинуть дело его жизни.