В конце записки Королёв сформулировал конкретные задачи на ближайший период:

После успешного запуска первой ракеты «гирдовцы» энергично взялись за подготовку к пуску ракеты «ГИРД-Х» конструкции Фридриха Цандера. По замыслу ученого предполагалось, что в ней будет применено металлическое горючее, в качестве которого использовались бы части конструкции самой ракеты. Однако после смерти Цандера схему конструкции изменили, отказавшись от сжигания металла. При этом, в отличие от «девятки», ее двигатель работал на жидком кислороде и этиловом спирте.

Первый пуск «ГИРД-Х» состоялся 25 ноября 1933 года. Накануне выпал обильный снег. Грузовик повез на Нахабинский полигон бак с жидким кислородом и другое оборудование, после чего должен был вернуться за «гирдовцами» и ракетой. Они ждали его до позднего вечера, однако машина не пришла. Заночевали прямо в подвале, а когда рассвело, завернули ракету в мешковину и тронулись в путь. На трамвае доехали до Рижского вокзала. При этом кондуктор потребовала оплатить провоз «трубы». Потом ракету везли поездом и около шести километров несли на плечах. В лесу «гирдовцы» увидели свою машину, безнадежно застрявшую в сугробе. Пришлось нести и содержимое ее кузова. Всё искупил удачный старт – хотя ракета поднялась на высоту лишь около 80 м, было получено еще одно наглядное подтверждение правильности выбранных технических решений.

К тому времени статус ГИРД вновь изменился. Идея о создании Реактивного института нашла поддержку в верхах. Специальная комиссия выбрала площадку для его размещения – здания тракторной лаборатории и двух небольших производственных корпусов Всесоюзного института сельскохозяйственного машиностроения в Лихоборах. 21 сентября 1933 года Михаил Тухачевский подписал приказ № 0113 Революционного военного совета СССР о создании на базе ленинградской ГДЛ и московской ГИРД нового Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ) в системе Народного комиссариата по военным и морским делам СССР. Другим приказом, подписанным в тот же день, начальником института был назначен Иван Терентьевич Клеймёнов, а его заместителем – Сергей Павлович Королёв.

31 октября было принято постановление Совета труда и обороны № 104, подтверждавшее приказ Реввоенсовета. 15 ноября РНИИ передали в ведение Народного комиссариата тяжелой промышленности СССР.

Осенью 1933 года для московских и ленинградских ракетчиков начался новый период жизни. Из ГДЛ перешли работы по двигателям и снарядам на твердом топливе, по ракетному старту самолетов и азотно-кислотным жидкостным двигателям, из ГИРД – по кислородным двигателям, прямоточным воздушно-реактивным двигателям, ракетопланам, бескрылым и крылатым ракетам. В положении об институте, утвержденном Тухачевским, указывалось, что «предметом работ РНИИ является теоретическая и практическая разработка вопросов реактивного движения с целью использования ракет в различных областях военной техники и народного хозяйства».

Хотя после подвала на Садово-Спасской улице помещение института в Лихоборах представлялось «гирдовцам» практически «царскими хоромами» (двухэтажный корпус, к которому примыкал производственный цех), там их встретило полное запустение. Среди бетонных фундаментов демонтированных машин валялись кучи мусора, было грязно, в оставленной мебели обнаружили клопов. Стало ясно, что опять придется все начинать с нуля, опять навалятся нескончаемые хозяйственные и организационные заботы.

Тем не менее РНИИ очень быстро стал полноценным учреждением, имеющим свои проектно-конструкторские отделы, научные лаборатории, испытательные стенды, аэродинамические трубы, производственные мастерские, летную станцию в Монино, а также опытный участок и стенд для испытаний двигателей на артиллерийском полигоне в Софрино.

В начальный период РНИИ включал четыре тематических отдела. В первом отделе, который поначалу возглавлял Юрий Александрович Победоносцев, занимались разработкой двигателей и ракет на твердом топливе. Второй отдел, руководимый Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым, разрабатывал двигатели на жидком топливе. В этом отделе бригадами руководили Валентин Петрович Глушко и Леонид Степанович Душкин. Третий отдел во главе с Павлом Петровичем Зуйковым занимался крылатыми ракетами (сектор Евгения Сергеевича Щетинкова) и ракетными ускорителями старта самолетов (сектор Вячеслава Ивановича Дудакова). Наконец, четвертый отдел возглавил Иван Семенович Александров – там исследовались свойства твердого и жидкого топлива.

Непосредственное руководство всей научно-исследовательской программой института осуществлял Иван Терентьевич Клеймёнов, ранее возглавлявший ленинградскую ГДЛ, а в ведение его заместителя, Сергея Павловича Королёва, были переданы производственные участки – цеха, мастерские, а также химическая лаборатория, вспомогательные подразделения и административно-хозяйственный отдел. В РНИИ действовал Научно-технический совет, в состав которого входили руководители института и научных подразделений. Нередко на заседания приглашались известные ученые. Почетным членом совета 23 февраля 1934 года был избран Константин Эдуардович Циолковский – авторитет калужского учителя в области ракетостроения стал к тому времени непререкаемым.

Казалось, все шло благополучно. Однако с самого начала деятельности института между двумя объединившимися коллективами и, главным образом, между их руководителями возник конфликт. Его источником стало различное понимание целей и направленности проводимых работ. К примеру, принципиально различные позиции занимали москвичи и ленинградцы по вопросу о предпочтительном типе ракетного двигателя. В то время Сергей Королёв отрицательно относился к тематике ракет с пороховыми двигателями, считая, что наибольшую перспективу имеют ракеты с жидкостными двигателями на основе кислорода и спирта. Иван Клеймёнов со своей стороны занял негативную позицию в отношении двигателей на жидком кислороде, отдавая предпочтение твердотопливным и азотно-кислотным двигателям, которые ранее разрабатывались в ГДЛ.

Немаловажными оказались и частные разногласия. ГИРД возникла как гражданская организация, и Королёв оставался человеком гражданским, даже когда при назначении на должность заместителя начальника РНИИ надел военную форму с двумя ромбами в петлицах (что соответствует современному генеральскому званию). Поэтому он стремился использовать новые ресурсы прежде всего для реализации своего проекта ракетоплана, который открывал бы перед авиацией возможности достижения стратосферы и сверхзвуковых скоростей. В то время как ленинградская Газодинамическая лаборатория была изначально военной организацией, ее продукция предназначалась для армии, в первую очередь – для артиллерии. Иван Клеймёнов, профессиональный военный, ориентировал институт на продолжение работ ГДЛ по текущей тематике, что и создавало почву для дискуссии. Бесконечные споры о приоритетах отнимали много времени, конфликт обострился до предела.