Результаты исследований группы Тихонравова были изложены в отчетах НИИ-4 МО: «Исследование возможности и целесообразности создания составных ракет» (1950), «Исследование принципа ракетных пакетов для достижения больших дальностей стрельбы» (1951), «Выбор оптимальных вариантов ракет для стрельбы на большие дальности» (1952). На основании проведенных исследований в 1951 году был разработан и выслан в ОКБ-1 проект экспериментальной ракеты пакетной схемы, способной осуществить запуск ИСЗ.
Многие результаты исследований использовались при эскизном проектировании ракеты Р-7. Проект содержал раздел, посвященный проблемам создания ИСЗ, вывода его на орбиту и спуска на Землю. На официальной защите в 1956 году эскизного проекта первого ИСЗ С. П. Королев отметил, что проект спутника разработан в ОКБ-1 на основе исследовательских работ группы сотрудников НИИ-4 МО, возглавляемой М. К. Тихонравовым.
В апреле-июне 1948 года в НИИ-4 из Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского было переведено Научно-исследовательское бюро спецтехники ВВС (НИБС ВВС), возглавляемое кандидатом технических наук полковником Георгием Мироновичем Можаровским.
«Совершенно секретно
ПРИКАЗ МИНИСТРА ВООРУЖЕННЫХ СИЛ СОЮЗА ССР № 0014
“29” апреля 1948 года г. Москва
СОДЕРЖАНИЕ: О передаче научно-исследовательского бюро спецтехники ВВС из ВВИА им. Жуковского в НИИ-4 Академии артиллерийских наук.
Главнокомандующему Военно-Воздушными Силами ВС передать к 1 июля 1948 года из Военно-Воздушной Инженерной Академии им. Жуковского Научно-исследовательское бюро специальной техники ВВС по штату № 20/708 со всем личным составом, тематикой работ, финансовыми обязательствами, выделенным кредитом и лабораторным имуществом в Научно-исследовательский институт реактивного вооружения (НИИ-4) Академии артиллерийских наук.
Исполнение донести.
Заместитель министра Вооруженных сил Союза ССР
Маршал Советского Союза
ВАСИЛЕВСКИЙ».
Сотрудники научно-исследовательского бюро были распределены по отделам института. Прибывшие с Г. М. Можаровским сотрудники были высококлассными специалистами, многие из них заняли в последующем высокие должности в институте и в других организациях — Г. С. Нариманов, П. А. Агаджанов, П. А. Мельников, А. В. Шишкин, Л. Т. Тюрин, М. М. Бавыкин.
Одновременно с изучением баллистических ракет дальнего действия и началом разработки их первых образцов были начаты поиски путей борьбы с ними, результаты которых нашли свое отражение в изобретении Г. М. Можаровского по созданию наземной системы противоракетной обороны по принципу «ракета против ракеты» при радиолокационном обеспечении. В процессе исследований был разработан аванпроект системы ПРО отдельного района от баллистических ракет с дальностью полета до трех тысяч километров, определены пути и потребные усилия для практической реализации этой системы. Один из разделов аванпроекта системы ПРО был посвящен выяснению и учету влияния отделяющихся частей ракет (обтекателя и др.), мешающих перехвату головных частей. Исследование роли отделяющихся элементов, являющихся одиночными радиолокационными отражателями, создало предпосылки для изучения в дальнейшем способов противодействия системам противоракетной обороны.
В декабре 1949 года заданная комплексная НИР была завершена выпуском итогового отчета в объеме тридцати трех книг и шестнадцати приложений, в которых обоснованы тактико-технические требования (ТТТ) к системе противоракетной обороны района. В процессе работ был выполнен ряд важных исследований, послуживших в дальнейшем основой для создания самостоятельных областей и направлений развития ракетной техники, и в частности — преодоления противоракетной обороны. К числу таких направлений относятся:
исследование радиолокационных характеристик ракет и головных частей;
радиолокационное наблюдение за полетом ракет на полигонах Министерства обороны;
поиск областей применения вычислительных машин для повышения уровня автоматизации работы систем противоракетной обороны;
динамика движения тел с жидким наполнением под действием управляющих сил;
разработка радиолокационных станций противоракетной обороны.
Особенно продуктивно в данных направлениях работали сотрудники института П. А. Агаджанов, И. И. Гребенщиков, Г. И. Левин, А. М. Бахрамов, М. М. Бавыкин.
Материалы НИР были в 1954 году использованы отечественной промышленностью при разработке и создании экспериментального полигонного варианта системы противоракетной обороны. Группа ученых под руководством А. А. Ильюшина и И. Е. Шашкова доказала возможность устойчивости летательных аппаратов независимо от взаимного расположения центра давления и центра тяжести с помощью разных стабилизаторов.