Параллельно крупные советские ученые и конструкторы усиленно работали над созданием термоядерного оружия, и уже в августе 1953 г. на Семипалатинском полигоне впервые было проведено успешное испытание советской водородной бомбы проекта РДС-6с. В отличие от атомной бомбы, новая бомба, обладавшая огромной разрушительной мощью, стала результатом творческой победы советских физиков-ядерщиков и конструкторов, в частности, А.Д. Сахарова, Ю.Б. Харитона, Я.Б. Зельдовича, В.Л. Гинзбурга, В.А. Давыденко и других. Испытание РДС-6с показало, что наша страна впервые в мире создала компактное термоядерное оружие,
которое могло разместиться в бомбовых люках стратегического реактивного многоцелевого самолета Ту-16.В ноябре 1955 г. по так называемой схеме «Теллера-Улама» была создана новая, еще более мощная термоядерная бомба проекта РДС-37, которая после ее успешного испытания на Семипалатинском полигоне была принята на вооружение. Наконец, в октябре 1961 г. группой выдающихся физиков-ядерщиков под руководством академика И.В. Курчатова была разработана и создана самая мощная за всю историю человечества термоядерная авиабомба проекта РДС-202, которая на турбовинтовом стратегическом бомбардировщике-ракетоносце ТУ-95 была сброшена в районе Новой Земли.
2) Параллельно с созданием ядерного оружия активно велись разработки и по средствам его доставки
на территорию потенциального противника, прежде всего, в США. Эта работа, общее руководство которой осуществлял заместитель председателя Совета Министров СССР генерал-лейтенант М.В. Хруничев и министр авиационной промышленности генерал-лейтенант П.В. Дементьев, велась в двух основных направлениях:а) Создания многоцелевых стратегических бомбардировщиков,
работы по которым велись в крупнейших конструкторских бюро (КБ) во главе с выдающимися авиаконструкторами академиками А.Н. Туполевым, С.В. Ильюшиным и А.С. Яковлевым. В конечном итоге, после целой серии испытательных полетов приоритет был отдан КБ А.Н. Туполева, создавшему в эти годы стратегические многоцелевые бомбардировщики ТУ-4, ТУ-16, ТУ-22, ТУ-95 и ТУ-98, способных доставлять атомную бомбу практически в любой заданный район.б) Разработки и создания межконтинентальных баллистических ракет
(МБР), работа над которыми велась в целом ряде опытно-конструкторских бюро, в частности, ОКБ «Калининград» С.П. Королева, ОКБ «Южное» М.К. Янгеля и ОКБ «Реутов» В.Н. Челомея. Уже в 1950―1954 гг. в серийное производство были запущены первые баллистические ракеты Р-1 и Р-5, способные нести ядерные заряды. В 1956—1957 гг. на базе этих ракет в ОКБ С.П. Королева была создана первая межконтинентальная стратегическая баллистическая ракета Р-7, ставшая в тот период основой ракетно-ядерного щита нашей страны.Первоначально сугубо военные, эти разработки дали мощнейший импульс становлению и развитию гражданских направлений в советском авиастроении и ракетостроении. В частности, в эти годы на Харьковском, Казанском, Омском, Куйбышевском, Саратовском, Иркутском и других авиазаводах страны началось серийное производство таких пассажирских самолетов, как ТУ-104, ТУ-114, ТУ-124, Ил-14, Ил-18, Ил-62, Як-40 и Ан-24.
Еще более впечатляющие успехи были достигнуты в гражданском ракетостроении. В 1955 г. по предложению М.В. Келдыша, С.П. Королева и М.К. Тихонравова в правительстве была утверждена специальная программа по этой проблеме, а уже 4 октября 1957 межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 вывела в околоземную орбиту первый искусственный спутник Земли — Спутник-1.
Чуть позднее, в ноябре 1957 г., на космическом корабле Спутник-2 был осуществлен первый орбитальный полет с живым существом, который погиб во время полета в околоземное пространство. В 1958—1959 гг. были запущены парные орбитальные околоземные спутники «Электрон» и три автоматических космических аппарата Луна-1, Луна-2 и Луна-3. И наконец, в августе 1960 г. на космическом корабле Спутник-5 был осуществлен новый орбитальный полет живых существ (двух собак — Белки и Стрелки), которые в полном здравии вернулись на Землю.