Первым научную теорию космического полета предложил Константин Циолковский, который еще в начале века впервые теоретически обосновал возможность исследования космоса с помощью ракет. Он установил законы движения ракеты, исследовал влияние силы сопротивления на ее движение, отметил преимущество ракетных двигателей при больших скоростях движения, создал схему межпланетной ракеты, аргументировал применение жидкого топлива и развил идею устройства многоступенчатой ракеты. Ученый писал: «Я буду рад, если моя работа побудит других к дальнейшему труду».

В 1921 году в Ленинграде создали Газодинамическую лабораторию (ГДЛ), в которой ученые работали над созданием реактивных двигателей. В 1931–1932 годах в ГДЛ сконструировали первый ракетный двигатель на жидком топливе.

В это время в Москве создали группу изучения реактивного движения (ГИРД). Инженеры собирались по вечерам, в свободное от основной работы время. К 1933 году в ГИРД под руководством Сергея Королёва сконструировали и построили серию ракет с двигателями, которые работали на жидком топливе.

17 августа 1933 года на полигоне в Нахабино (Московская область) в воздух стартовала первая ракета — «09» конструкции Михаила Тихонравова. Старт прошел успешно: ракета поднялась на 400 метров. 

За первым стартом последовали другие. В 1933 году ГДЛ и ГИРД были объединены объединили в одну организацию — Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ).

Константин Циолковский писал: «Я верю, что многие из вас будут свидетелями первого заатмосферного путешествия». Сегодня такие путешествия не кажутся нам чем-то необычным: люди не только вышли за пределы атмосферы, но и по несколько месяцев живут и работают на орбитальной станции на околоземной орбите.