Той же ночью расшифровали данные телеметрии, поступившие с борта упавшей ракеты. Оказалось, что в момент старта в хвостовом отсеке бокового блока «Д» начался пожар. Возможной причиной пожара назвали пробой в магистрали подачи керосина. Подобные инциденты случались и ранее – например, на «Р-1». Тряска во время транспортировки «изделий» на полигон часто приводила к нарушению герметичности трубопроводов. В качестве меры по предотвращению повторения аварийной ситуации решили ужесточить контроль герметичности коммуникаций ракеты повышением давления воздуха при пневмоиспытаниях. Это сразу дало эффект при подготовке следующего ракетного пакета – было выявлено такое количество потенциальных источников пожара, что приходилось лишь удивляться, почему на первой ракете загорелся только блок «Д».
Второй запуск «Р-7», назначенный на 10 июня, не состоялся. Сначала дважды прошел отказ по системе зажигания. Неисправность опять выявили телеметристы: почему-то не открылся главный кислородный клапан на боковом блоке «В». Решили, что клапан замерз, поэтому подогрели его прямо на старте. Наконец зажигание сработало, двигатели вышли на предварительную ступень по тяге, но никак не хотели переходить на промежуточную. В результате сработала система аварийного выключения. Факел, бьющий из ракеты, мгновенно погас. «Р-7» пришлось снимать со старта. Тщательное изучение пакета в Монтажно-испытательном корпусе показало, что виноваты сборщики: клапан азотной продувки бортовой пневмогидросхемы центрального блока был поставлен «наоборот». По «горячим следам» была осмотрена следующая ракета, и там обнаружили точно такой же брак.
Третья «Р-7» стартовала через месяц – 12 июля. Запуск закончился аварией. Его предыстория такова: в бункер Королеву доложили, что «минус» бортовой батареи находится на корпусе. Была объявлена тридцатиминутная задержка. Главный конструктор, посовещавшись, решил, что это отказ датчика (такое уже случалось ранее), и принял решение пускать. В полете на прибор прошла ложная команда, и «Р-7» начала вращаться вокруг продольной оси, превысив разрешенный допуск. Автоматика произвела аварийное выключение двигателей. На 33-й секунде пакет разрушился. Блоки упали примерно в 7 км от старта и с грохотом взорвались.
Третий неудачный пуск Королев переживал особенно тяжело, полагая, что падение «изделия» целиком на его совести. «Преступники мы, целый поселок выбросили на ветер», – эти слова приписывают именно ему. И действительно, первый экземпляр «Р-7» обошелся казне в 100 миллионов рублей, второй и третий – по 40 миллионов рублей.
Три неудачи подряд поставили под угрозу срыва всю программу. У бюро Королева хватало конкурентов, предлагавших свои варианты стратегических межконтинентальных ракет. На полигоне состоялось весьма острое заседание Государственной комиссии. Маршал Митрофан Иванович Неделин, выступая от имени заказчика, предложил прекратить испытания, отправить все доставленные на полигон ракеты обратно в Загорск и еще раз на стендах отработать каждую. Ему возразили Королев и Пилюгин, мотивируя свой отказ выполнить требование маршала тем, что перевозка блоков приведет к непроизводительными затратами средств и времени. Но Глушко, выступивший вслед за ними, поддержал Неделина: «Я думаю, что Митрофан Иванович прав! Смысла продолжать испытания не вижу: сорок отработанных в ОКБ-456 двигателей погибли при испытаниях. Если дело пойдет так и дальше, мое производство этого просто не выдержит».