В этот период важная роль принадлежала начальнику и другим руководителям полигона, строительства и монтажа. От них требовалось обеспечить четкую организацию работ, слаженность и взаимодействие многих участников, контроль и своевременное принятие решений.
После двух месяцев подготовки на технической позиции и после предварительной проверки всех узлов и агрегатов 6 мая 1957 года ракета была вывезена на старт. На стартовой позиции первая ракета подготавливалась еще девять суток. Установка первой летной ракеты в стартовое сооружение происходила в присутствии большого числа зрителей. Только к концу дня главный конструктор стартового сооружения В. П. Бармин, лично руководивший всем процессом установки, доложил, что ракета установлена.
Испытаниями ракеты на старте руководили инженер-подполковник Е. И. Осташев от полигона и Л. А. Воскресенский от ОКБ-1. Не все шло гладко, не хватало опыта, как и при испытаниях любой новой ракеты. Много хлопот доставляли кабели, датчики, радиосистемы. Повторно проводились генеральные испытания. Чистое машинное время всех электрических испытаний на старте составило 110 часов.
К 10 мая вся технологическая цепочка для обеспечения первого пуска ракеты была готова. 11 мая состоялось подписание акта приема-сдачи в эксплуатацию первой очереди первого ракетного комплекса полигона Тюра-Там. 14 мая тепловозы стали подавать на старт парящие цистерны с кислородом. Весь личный состав, не задействованный на стартовой позиции, был вывезен в район «Сопки». Тысячи рабочих превратились в обычных зевак.
После больших трудов и усилий всего личного состава 15 мая 1957 года в 21 час 01 минуту ракета Р-7 впервые стартовала с площадки № 1. Со старта ракета ушла, но через несколько секунд начала разваливаться.
Для соблюдения секретности на время пуска власти остановили поезда на магистрали Москва — Ташкент, чем достигли противоположных целей. Пассажиры остановленных на станциях Джусалы и Казалинск поездов от нечего делать слонялись по перронам и прекрасно видели пуск, хотя многие и не понимали, что происходит. О ракетах в периодической печати тогда не очень-то распространялись.
В. М. Рябиков, М. И. Неделин и С. П. Королев 4 июня представили в ЦК КПСС доклад о причинах ненормального полета ракеты Р-7 при первом экспериментальном пуске 15 мая и о мероприятиях, проведенных по подготовке к пуску второй ракеты. В докладе отмечалось, что «непосредственной причиной аварии в полете является возникновение пожара в одном из четырех блоков первой ступени ракеты. Пожар произошел из-за появления негерметичности в керосиновых коммуникациях высокого давления двигательной установки. Развитие пожара на 97-й секунде полета привело к прекращению работы двигательной установки блока и отделению его на 98-й секунде от ракеты (нормально боковые блоки должны отделяться на 115-й секунде). В результате этого на 103-й секунде системой аварийного выключения была прекращена работа и остальных двигателей ракеты».
Но первый шаг был сделан. А кроме того, испытатели начали приобретать знания и бесценный опыт работы с новой техникой, что позволило в кратчайшие сроки учесть и устранить большинство недостатков. Уже на следующей ракете были введены испытания всех стыков в ракете на герметичность, усилена теплозащита всех бортовых кабелей, доработаны детали крепления нижних силовых связей.
Тем не менее несколько последующих пусков ракеты Р-7 были неудачными. Если первая ракета разрушилась на 97-й секунде и ей не хватило 12 секунд до нормального отделения боковых блоков, то пуск ракеты, намеченный на 10 июня после трех неудачных попыток, вообще не состоялся. Был произведен слив топлива, и ракета отправлена на завод. Там обнаружили, что клапан азотной продувки (которая проводится перед запуском) установлен в обратном направлении. Газообразный азот попал в кислородные полости камер сгорания основного и рулевых двигателей. В смеси кислорода с азотом керосин плохо горел. По этой причине двигатель не вышел на режим и, не дождавшись нужного давления в камерах, автоматика выключила все двигатели.
Пуск третьей ракеты был произведен 12 июля. Ракета набрала тягу, правильно вышла из стартового устройства, и до 33-й секунды полет проходил нормально. На 33-й секунде полета вследствие подачи системой ложной команды началось резкое вращение ракеты вокруг продольной оси, вызвавшее на 43-й секунде ее разрушение в воздухе, на высоте примерно 4,5 километра. Блоки ракеты упали в пределах полигона, примерно в пяти — семи километрах от старта, образовав над степью семь дымных грибов, похожих на ядерные взрывы. Рассказывают, что Сергей Павлович Королев тяжело переживал эту неудачу. Вечером он сидел за столом. Положив голову на руки, произнес: «Преступники мы! Целый поселок выбросили на ветер». Он имел в виду, что стоимость ракеты была равна стоимости поселка, строящегося для испытателей полигона. (Стоимость первой ракеты Р-7 была 100 миллионов рублей, второй — 40. После того как производство ракет было поставлено на поток, их стоимость снизилась на порядок.)
При анализе этих пусков было отмечено, что комплекс агрегатов наземного оборудования, стартовое устройство, новый полигонный измерительный комплекс работали нормально, что внушало уверенность в скором успехе. 18 июля на полигон была доставлена очередная ракета Р-7, пуск которой предполагалось произвести в середине августа.
21 августа состоялся первый успешный запуск ракеты. Ракета успешно отработала активный участок траектории. Головная часть, отделившись, достигла заданного района на Камчатке, вошла в атмосферу, окруженная раскаленной плазмой, прошла значительный участок в атмосфере и на высоте около 10 километров окончательно разрушилась от термодинамических перегрузок. Необходимо было найти обломки для материального доказательства достижения района цели. Командование полигона организовало поиск остатков головной части и ракеты силами личного состава базы падения и специальных поисковых групп.
На космодроме, на первой пусковой установке стоит скромный четырехметровый обелиск, созданный офицерами космодрома в 1965 году в районе старта под руководством офицеров-испытателей Евгения Кириллова и Валерия Ефтеева, на котором выбиты слова: «Здесь гением советского человека начался дерзновенный штурм космоса. 1957 год».
Алексею Ивановичу в напряженной обстановке испытаний, порой рискуя своей карьерой, приходилось защищать своих подчиненных от различных нападок. А для этого иногда требовалось больше храбрости, чем на фронте. Вот как описывает ситуацию известный журналист Я. К. Голованов в своей книге «Королев»:
