Искусственные спутники Земли (ИСЗ) представляют собой космические летательные аппараты, запущенные на околоземные орбиты для решения научных и других народнохозяйственных задач. Один из числа основоположников практической космонавтики, ближайший сподвижник С.П. Королева, советский ученый М.К. Тихонравов, еще в предвоенные годы предсказывал, что все разработки в области ракетной техники со временем неприменно приведут к космическим полетам. Последующие годы и события доказали полную состоятельность таких утверждений. После окончания Второй мировой войны мир стоял на грани новой, ядерной войны. С появлением атомной бомбы советские и американские ученые в спешном порядке работали над созданием баллистических ракет. 13 мая 1946 г. Й.В. Сталиным было подписано Постановление по вопросам создания в СССР реактивного вооружения. На базе артиллерийского завода № 88 появился НИИ-88, объединявший весь компдекс работ, осуществлявшихся в этой области. В начале августа 1946 года главным конструктором баллистических ракет назначили С.П. Королева.
Одновременно с работами над баллистической ракетой Р-7 возникла идея создания и запуска в космос искусственного спутника Земли. В мае 1954 года Королев направляет докладную записку на имя министра оборонной промышленности, в которой сообщает о целесообразности и реальной возможности вывода в космическое пространство ИСЗ на базе разрабатываемой двухступенчатой межконтинентальной ракеты (Р-7). Идею запуска ИСЗ активно поддерживал президент АН СССР М. Келдыш, который в 1956 году возглавил группу ученых, работавших над созданием программы научных экспериментов для ИСЗ. Эскизный проект ИСЗ (объект Д) был готов к июню 1956 г., для обеспечения его полета велись работы по наземному КИК (командно-измерительному комплексу). Запуск спутника был намечен на 1957 год. В ходе предварительного анализа было установлено, что имевшиеся ракеты не смогут сообщить разработанному спутнику первую космическую скорость — 8 км/с, т.к. аппарат оказался слишком тяжелым. Общий вес аппарата составлял не менее 1250 кг, в том числе: система энергопитания — 450 кг, вес одной оболочки — 250 кг, плюс большой вес антенн.
М.К. Тихонравов предлагает новый проект более легкого и простого спутника, масса которого составляла лишь 80 кг. Чертежи спутника были готовы уже в июне 1957-го, а в августе начались испытания. На базе Р-7 конструкторское бюро Королева разработало двухступенчатую ракету-носитель массой 267 т, имевшую 4 боковых ракетных блока (ЖЛД РД-107) и 1 центральный блок (ЖРД РД-108). На старте одновременно включались все двигатели. Через 120 сек. после старта на высоте 50 км отбрасывались боковые блоки, скорость при этом составляла 2,3 км/с. Еще через 180 сек. на высоте 200 км отключался центральный блок и с помощью пружинного толкателя от него отделялся спутник. Сбросив тепловой экран, спутник начинал свободный полет. 4 октября 1957 года впервые в мире был успешно осуществлен запуск искусственного спутника Земли, наступила. Масса первого ИСЗ равнялась 83,6 кг, это был сферический контейнер с диаметром 580 мм и четырьмя антеннами. Длина двух антенн равнялась 2 м, остальных — 2,4 м. К антеннам были подключены 2 радиопередатчика, работавшие на разных частотах и излучавшие сигнал, схожий на телеграфный. Чувствительные датчики внутри корпуса немного меняли сигнал при изменении давления и температуры внутри спутника. Перед запуском спутник заполнили газообразным азотом. Чтобы температура внутри была стабильной, предусматривалась специальная система циркуляции азота. Высота перигея составляла 228 км, апогея — 947 км, время одного обращения — 96,17 мин. ИСЗ находился в космосе 92 дня, совершив при этом 1440 оборотов. Согласно заводской документации спутник значился ПС-1, что означало простейший спутник. Однако выполненные разработчиками задачи были далеко не простыми, напротив, сверхсложными.
В том же году (3 ноября) был запущен второй советский спутник, его масса достигала 508,3 кг. В передней части размещался спектрограф для исследования Солнца, герметическая кабина в виде цилиндра с собакой Лайкой, сферический контейнер с радиопередатчиками. В корпусе ракеты находилось два прибора с целью изучения космических лучей. Совершив 2370 оборотов, 14 апреля 1958 года спутник сгорел в атмосфере. Третим спутником в космосе оказался американский «Эксплорер-1», который запустили 31 января 1958 года. В мире началась «космическая гонка». Если первые космические аппараты изготавливались по индивидуальному заказу, то позже началось серийное производство спутников. Первым серийным советским спутником был «Космос», который впервые запустили 16 марта 1962 года. Сегодня на орбитах нашей планеты летают тысячи искусственных тел.
