1926年，冯·卡门移居美国，指导古根海姆空气动力实验室和加州理工大学第一个风洞的设计和建设。在任实验室主任期间，他归纳出钝体阻力理论，即著名的“卡门涡街”理论。这个理论大大改变了当时公认的气动力原则。他还提出了附面层控制的理论，1935年又提出了未来的超声速阻力的原则。1938年，冯·卡门指导美国进行第一次超声速风洞试验，发明了喷气助推起飞，使美国成为第一个在飞机上使用火箭助推器的国家。在他的指导下，加州理工大学一批航空工程师，包括他心爱的中国弟子钱学森开始搞喷气推进和液体燃料火箭，而且后来还成立了喷气推进实验室。该实验室是美国政府第一个从事远程导弹、空间探索的研究单位，有很多重要的研究成果。
第二次世界大战即将结束时，美国陆军航空队司令阿诺德将军请教冯·卡门教授，要他评价美国航空技术发展的现状，预测未来的发展，并就如何确保美国空军未来的领先地位提出建议。德国投降后，以冯·卡门少将为首的美国空军顾问团，率领有关火箭方面的科学家，专程赴德国“参观考察访问”。他们考察了隐蔽在一片松林中的一个德国空军的秘密研究所，它由纳粹空军头子戈林直接领导。拥有50多座建筑，设有研究导弹、飞机引擎的成套仪器设备。大战期间，有成千的科学家和技术人员在这里从事工作。这里写出的秘密研究报告就有300万份之多，重达1500吨。他们详细地察看了德国的研究设备，分析了技术成果。又前往哥廷根、亚琛和慕尼黑等地调查。在哥廷根，审讯了包括冯·卡门过去的老师普朗特在内的有关人员。正巧，前佩内明德火箭基地的400名德国火箭方面的工程师和技术人员也逃到这里。“顾问团”对这些人又进行了审讯。通过审讯，顾问团获得了一项惊人的秘密：德国已经着手研制一种可达到美国纽约的3000英里射程的火箭。德国人的火箭、导弹计划远远走在美国的前面。
通过这次调查，冯·卡门摸清了德国火箭技术的水平，返回美国后，先写出一份《我们在何处》的考察报告，对比了美、德两国在战争期间的科技发展，并指出美国已有可能研制射程达9600公里的导弹。接着，冯·卡门又拿出了名为《通向新地平线》的第二份报告。该报告包括25位作者的32份分报告，主题涉及从空气动力、飞机设计到炸药、末端弹道等。《通向新地平线》报告的主要观点是“科学是掌握制空权的基础”。报告强调，要成为航空大国，没有一劳永逸的解决办法，只有不断地加强研究和发展，才能确保国家安全。
1963年2月18日上午，为了表彰冯·卡门对科学、技术和教育事业的杰出贡献，肯尼迪总统授予他美国第一枚科学勋章。按计划，肯尼迪总统要亲自给冯·卡门颁发勋章。当总统及其随从一到，来自世界各地的友人就向授勋地点涌去。当时的冯·卡门已有82岁，并患有严重的关节炎，当他气喘吁吁地登上领奖台的最后一级台阶时，踉跄了一下，差一点摔倒在地上。给他颁奖的肯尼迪总统忙跑过去扶住了他。冯·卡门对肯尼迪总统说：“谢谢总统先生，物体下跌时并不需要助推力，只有上升时才需要……”授勋之后仅仅过了两个多月，冯·卡门就在亚琛病逝了。
冯·卡门是20世纪最伟大的科学家之一。他在一生艰苦研究的基础上，对航空航天技术的发展有过很多重要的预见，后来都一一成为现实，例如超声速飞行、远程导弹、全天候飞行、卫星等。
航天巨擘科罗廖夫
1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1959年1月2日，世界上第一个月球探测器进入轨道。1961年4月12日，世界上第一艘载人“宇宙飞船”成功发射……这些都是人类空间技术发展史上划时代的大事件。苏联的火箭和卫星事业因此为世人所熟知，但作为这些航天工程的主要负责人——苏联火箭专家、航天系统总设计师科罗廖夫在当时却鲜为人知。
科罗廖夫于1907年1月出生在距乌克兰首府基辅200公里的古城日托米尔，在科罗廖夫刚刚学会走路的时候，他的父母离婚了。幼小的科罗廖夫随母亲去了外祖父母家居住。儿童是富于幻想的，科罗廖夫更是这样。他四五岁时，常常骑在外祖父的肩上，去看飞行员的飞行技艺表演。科罗廖夫可以长时间、目不转睛地盯着飞行在天穹的飞机。有一次，科罗廖夫向母亲要两条床单，想用床单做成翅膀学飞行。他还认真地对母亲说：“我哪怕是从这个屋顶飞到那个屋顶也好。”当母亲告诉他这样的翅膀不能飞行时，他疑惑不解地问：“那么鸟是怎么飞起来的呢？”
1922年，科罗廖夫16岁时，有一天，他和母亲漫步在大街上。突然，他向母亲要50戈比，母亲问他做什么用，他认真地说：“我想加入飞行协会，要交纳入会会费。”就这样，科罗廖夫迈出了航空飞行的第一步。1923年初，航空之友协会诞生了，科罗廖夫成了协会会员，在滑翔运动小组参加活动，还经常在工厂里给工人们讲滑翔运动课。
科罗廖夫18岁时去了基辅工学院机械系学习。两年后，他又去了莫斯科鲍曼高等技术学校空气动力系继续他的大学学习。1929年，科罗廖夫在莫斯科高等技术学校毕业，获得了飞机设计师文凭。就在这一年，科罗廖夫和他的伙伴们在卡卢加市拜访了齐奥尔科夫斯基，这位现代宇宙航行学奠基人热情地接见了这伙年轻人。科罗廖夫异常兴奋和激动，满怀信心地宣布：从现在起，我的目标是飞向星球！齐奥尔科夫斯基满意地笑了，认真地说：“这是一项艰难的事业。年轻人，相信我这个上年纪人的话吧，这项事业需要有知识，要坚韧不拔，也许要付出毕生的精力和时间。”科罗廖夫坚定地回答：“我不怕困难！”齐奥尔科夫斯基非常高兴，他送给科罗廖夫许多有关这方面的书籍。这一次会见在科罗廖夫的心里留下了终生难忘的记忆，成为鼓舞他征服宇宙的动力。此后不久，科罗廖夫参与组建火箭喷气推进小组并于1932年成为这个小组的负责人。1933年这个小组与另一个实验室合并，成立喷气科学研究所，科罗廖夫为负责科研的副所长。在科罗廖夫主持下研制的飞航式和无翼火箭和火箭科学研究所制造的一系列火箭发动机，成为可控弹道导弹以及后来的洲际导弹、“宇宙飞船”的开端。
第二次世界大战结束以后，美苏两大国的争夺愈演愈烈。美国以拥有核武器相威胁，所以苏联必须尽快研制出原子弹，打破美国的核垄断局面。1946年年底，科罗廖夫所在的设计局开始设计自控远程火箭。科罗廖夫是这项新兴事业的心脏和灵魂，他把全部精力都倾注在这项事业上。1947年10月18日，十月革命30周年前夕，在苏联某地的靶场发射了第一枚弹道火箭样机。此后，在科罗廖夫主持下，又进行了多达11次新式战略试验火箭的发射。这就为苏联火箭制造的富于成果的阶段奠定了坚实可靠的基础。
1954年，科罗廖夫提出利用运载火箭发射人造地球卫星的想法。在苏共和政府的支持下，科罗廖夫和设计局开始集体研究第一代宇航装置，并且预定在国际地球物理年即1957年7月至1958年12月发射。苏联政府决定建立航天火箭发射场。地点选在哈萨克斯坦，离小居民点拜科努尔不远的沙漠地区。1955年1月，第一批建设者开进拜科努尔。不论是低达-50℃的严寒，还是呼啸的狂风和灼人的酷热，也不论是缺少道路和生活设施简陋，都没有难倒工程的建设者。一年半以后，工程竣工了。
1957年10月4日夜。航天火箭发射场上探照灯灯光明亮，宇宙火箭直指夜空，雄伟壮观。天幕上群星闪烁，神秘深邃。一声点火令下，航天火箭托举着人造卫星划破夜空，直冲苍穹。刹那间，从天空中向地面传回航天器的声音：“哔噗——哔噗”航天火箭发射场上人群立刻沸腾起来，高呼“呜啦！呜啦！”全世界的人们惊奇地获悉：第一颗人造地球卫星已进入地球轨道。
科罗廖夫并没有陶醉在发射第一颗人造地球卫星的欢乐之中，此后，他发起了对月球的冲击。1959年1月2日，苏联发射了世界上第一个月球探测器“月球—1号”。
在奠定了人造地球卫星、月球火箭、飞往金星和火星飞行器的技术基础之后，科罗廖夫将下一步工作移交给其他科学家，而他自己则潜心设计可控“宇宙飞船”和宇宙站，以便实现他在青年时就萌生的幻想——人在宇宙中飞行。不久后，由科罗廖夫担任总设计师的“东方”号运载火箭诞生了。为了慎重起见，科罗廖夫并没有急于做人在宇宙中飞行的试验，而是又做了一次带小生物的试验。不料，意外的情况发生了。1960年12月发射的第三艘“宇宙飞船”未能返回地球。这艘飞船沿着极陡的轨迹下坠，在进入稠密大气层时烧毁了。第三艘“宇宙飞船”飞行的轨道正是为人进行宇宙飞行而设计的。
许多人害怕迈出这一步。他们提出种种理由来阻止“冒险”，但科罗廖夫坚定不移地认为，人应该有义务进入宇宙。1961年3月9日，第四艘飞船开始试验。飞船上搭载的试验动物有一只名叫“切尔努什卡”的狗和一些老鼠、青蛙、豚鼠等生物学研究对象。在绕地球飞行一周之后，这只历次发射的飞船中最重的飞船在预定地点安全着陆。16天后，第五艘飞船进入地球轨道。舱内有一只叫“小星星”的小狗。这艘飞船飞行了1小时45分。飞船技术设备、性能等再次被证实是良好的。根据地面指令，第五艘飞船在预定地区着陆。
1961年4月12日，在苏联本土，世界上第一艘载人“东方号”“宇宙飞船”载着尤里·加加林进入太空。世界各国的科学家纷纷发来贺信，一致认为：星际飞行时代已经成为现实。至此，科罗廖夫青年时的幻想变成了现实。
在此后的3年中，科罗廖夫又领导创造了一系列令世人眼花缭乱的航天成果。到1965年年底，他已领导发射成功9个月球探测器、4个金星探测器和2个火星探测器。但由于苦役折磨和长期呕心沥血地工作，年方59岁的科罗廖夫于1966年1月14日病逝，没能看到他倾注最后生命的礼炮号空间站上天。虽然科罗廖夫过早地辞世了，但他的成就、精神、理论却永久地留在了世间。
作为应用宇宙航行学奠基人，科罗廖夫为苏联赢得了一系列世界第一。为了纪念这位航天事业的大功臣，1972年，苏联公映了一部名为《驯火记》的传记性影片。影片的主人公就是科罗廖夫的化身。
加加林首航太空
1961年4月12日，身着90公斤重的太空服，苏联首位宇航员加加林乘坐重达4.75吨的“东方1号”宇宙飞船进入太空，成为世界上第一个进入宇宙空间和从宇宙中看到地球全貌的人。
加加林于1934年3月9日出生在苏联莫斯科附近的一个村庄里。他的父亲是个木匠，母亲是一位善良的村妇。加加林小的时候，正是第二次世界大战期间，德军曾一度占领了他的家乡。村子里稍大一点的孩子都被德军抓往德国做苦工去了，由于加加林太小，才幸免于难。
苏联打败德国法西斯后，加加林有条件上学了。他聪明好学，刻苦钻研，成绩优秀，很快被送到一所专门学校学习。在那所学校里，他将被培养成一个科技工作者。但是，年轻的加加林却希望自己将来成为一个飞行员。于是，他报名参加了航空俱乐部，经过文化知识和体能测试，他被录取了。
1959年，根据科罗廖夫的建议，苏联决定在空军飞行员中征召第一批宇航员。这个消息使加加林激动不已，他立即向空军指挥部递交了申请报告，并接受了严格的选拔。在一连几天的检查中，他每天都必须回答科学家、医生和军官们提出的各种各样的问题，只有最优秀的年轻人才有可能被选上，而考官们对加加林感到十分满意。他终于成为第一批6名宇航员中的一个。
加加林被带到一个绝音室里。这是一间具有良好隔音系统的小房子，里边只有一张办公桌，桌子上放着一个仪表盘，旁边放着一张沙发床，一个装食品的冰箱，帘布后面是厕所。在这个小小的天地里，加加林要独自生活一段时间。乍看起来，这种考验并不太难。但是，加加林所要承受的不是几小时或一两天的寂寞，而是10天，或更长的时间。加加林一次又一次经受着孤独的考验，从来没有烦躁过。为了克服宇航员进入太空时对失重和高温的不适应，加加林还被带入滚筒内和“蒸箱”中进行训练。滚筒内有一张固定的坐椅，宇航员就坐在上面。训练的时候，滚筒根据教官的命令迅速地旋转起来，滚筒旋转得越快，加加林就越感到自己在飞速旋转，开始的一段时间，他感到头晕目眩，全身肌肉紧缩。每次从滚筒里出来，他都大汗淋漓，脸色苍白。后来，经过反复艰苦的训练，他终于可以轻松自如地在滚筒中保持平衡了。一天，加加林来到“蒸箱”进行测试。起初，那“蒸箱”里像春天般的温暖，加加林还没来得及高兴，温度就开始急剧上升。40℃、50℃……他剧烈地喘息着，胸口仿佛压了块巨大的石头，汗水大滴大滴地从头发上、眼皮上滚落下来，全身的衣服都湿透了耳朵被烤得疼痛难忍，鼻腔和口腔里的黏液都已全部蒸发了，但他一分钟一分钟地挺着，绝不发出要求停止测试的信号。最后，他总算打破了在高温下忍耐100多分钟的纪录，才艰难而骄傲地走出了人工控温室。
加加林在训练过程中所表现出来的坚韧不拔的意志，对自己的高标准，严要求，一丝不苟的精神，深受人们的敬佩。同时，他的反应机敏，记忆力和鉴别力都非常出色。几经筛选，他终于从第一批宇航员中脱颖而出，担当起世界上第一艘载人“宇宙飞船”“东方1号”的宇航员的重任。