Zajmował się opracowywaniem rakiet balistycznych dalekiego zasięgu, od czerwca 1951 pracował w OKB-1 Państwowego Komitetu Rady Ministrów ZSRR ds. techniki obronnej (w kwietniu 1958 został zastępcą jego głównego konstruktora), gdzie został głównym konstruktorem rakiety R-5 i pierwszej na świecie międzykontynentalnej rakiety balistycznej R-7. Współpracował z Siergiejem Korolowem. W styczniu 1961 został głównym konstruktorem filii nr 3 OKB-1 w Kujbyszewie (obecnie Samara). Odegrał istotną rolę w skonstruowaniu pierwszego statku kosmicznego Wostok 1, którym poleciał Jurij Gagarin. W styczniu 1967 został I zastępcą głównego konstruktora Centralnego Biura Konstruktorskiego (CKB) budowy maszyn eksperymentalnych oraz szefem i głównym konstruktorem kujbyszewskiej filii tego biura, od sierpnia 1974 do sierpnia 1983 był szefem i głównym konstruktorem Centralnego Specjalnego Biura Konstruktorskiego w Kujbyszewie, od sierpnia 1983 do kwietnia 1996 szefem i konstruktorem generalnym Centralnego Specjalnego Biura Konstruktorskiego, następnie dyrektorem generalnym i konstruktorem generalnym Centralnego Specjalnego Biura Konstruktorskiego-„Progress”. W 1968 otrzymał tytuł profesora, w 1970 doktora nauk technicznych, w 1984 został członkiem korespondentem Akademii Nauk ZSRR, 1943-1991 należał do WKP(b)/KPZR.