Для проведения первого пуска назначена специальная комиссия: Яковлев Н. Д. председатель, Устинов Д. Ф., Королёв С. П., Глушко В. П., Бармин В. П., Вознюк В. И. 18 октября 1947 года состоялся первый пуск баллистической ракеты, которая пролетела 206,7 км, отклонившись от цели на 30 км влево.
И. В. Cталин объявил благодарность всем участникам пуска. У C. П. Королёва была мечта исследовать космическое пространство. Космические исследования начались в Капустином Яре с запуска метеорологических и геофизических ракет.
22 июля 1951 года с полигона Капустин Яр впервые в мире были запущены в космос две собачки, Дезик и Цыган. Ракета их подняла на высоту 100—150 км, отделилась носовая часть ракеты, и кабина с собачками спустилась на парашюте. В Капустином Яре всего было запущено 48 собачек.
На полигоне Капустин Яр С. П. Королёв проводил испытания следующих ракет: Р-1, Р-2, Р-5, Р-5М
Первая баллистическая ракета Р-5М (такой индекс получило новое изделие) с ядерно-боевым оснащением создавалась в ОКБ-1 под руководством главного конструктора С. П. Королёва.
Для Р-5М разработана система аварийного подрыва, проведён комплекс мероприятий по повышению надёжности ракеты. Постановление правительства о создании баллистической ракеты, обладающей дальностью полёта свыше 1000 км вышло в 1952 году. Пуск ракеты Р-5М состоялся на полигоне Капустин Яр 2 февраля 1956 года, а через 10,5 минут ракета доставила ядерную боеголовку к цели (на Семипалатинский полигон), где был произведён ядерный взрыв. Этот взрыв стал началом создания ядерного щита Советского Союза.
В конце 1949 года И. В. Cталин понял, что мы не скоро сможем угрожать Америке атомной бомбой. После этого было решено создать «щит» для защиты от американского ядерного нападения. В 1950 году на заседании Политбюро решили разработать, cоздать и построить оборонительную систему противовоздушной обороны (сокращённо ПВО) для Москвы. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 9.08. 1951 №3389 – 1426 была задана разработка зенитной ракетной системы «Беркут» для противовоздушной обороны города Москвы. Для проведения испытаний этой системы Совмин СССР распоряжением от 05.05.1951 №6663 рс/оп обязал Военное министерство создать при Государственном центральном полигоне Специальное управление. Это Специальное управление временно, до окончания строительства позиций полигона, разместится на передаваемых Третьему Главному управлению при Совмине (ТГУ) 5-м и 6-м объектах Государственного центрального полигона. Во исполнение этого распоряжения приказом Командующего артиллерией Советской Армии от 28 мая 1951 года №0433 была образована войсковая часть №29139 – новый подчинённый ТГУ полигон «Спецуправление №3». Первым командиром части №29139 был назначен Герой Советского Союза, гвардии генерал-лейтенант артиллерии Сергей Фёдорович Ниловский. По соображениям секретности С. Ф. Ниловского в бумагах и в телефонных разговорах было приказано называть «Сергеевым». А его войсковую часть и посёлок немецких домиков стали называть «хозяйством Сергеева». На 5-й площадке все офицеры, от полковников до лейтенантов, жили вместе в так называемой «гостинице», а фактически – в бараке, где спали на двухъярусных кроватях. Эту гостиницу офицеры прозвали «Белым лебедем» за то, что этот барак из саманного кирпича был выкрашен белой известью. К концу 1951 года на 10-й площадке в жилом городке для офицеров новой части было построено первое комфортное жильё. Этот район новых домиков стали называть хозяйством Сергеева.