W 1957 roku, w związku z przygotowaniami do wystrzelenia pierwszego sztucznego satelity Ziemi, utworzono Kompleks Dowodzenia i Pomiarów (ros. Командно-измерительный комплекс, KIK), przeznaczony do śledzenia i kierowania statkami kosmicznymi; jego rozwinięciem stało się później Główne Kosmiczne Centrum Doświadczalne im. G.S. Titowa. W tym samym roku w obwodzie archangielskim rozpoczęto budowę poligonu przeznaczonego początkowo do prób międzykontynentalnych pocisków balistycznych R-7, który przekształcił się następnie w Kosmodrom Plesieck.
4 października 1957 roku wojskowe jednostki startowe i kierowania lotem uczestniczyły w wystrzeleniu i kontroli lotu pierwszego sztucznego satelity Ziemi, natomiast 12 kwietnia 1961 roku uczestniczyły w starcie i kierowaniu lotem statku Wostok 1 z Jurijem Gagarinem.
W 1960 roku w Ministerstwie Obrony ZSRR powołano 3. Zarząd Głównego Zarządu Uzbrojenia Rakietowego, który miał koordynować wojskową działalność kosmiczną. W 1964 roku został on przekształcony w Centralny Zarząd Środków Kosmicznych (ros. Центральное управление космических средств, CUKOS), podporządkowany dowództwu Strategicznych Wojsk Rakietowych. W 1970 roku CUKOS podniesiono do rangi Głównego Zarządu Środków Kosmicznych (ros.