В 1932 году Сергей Королев сменил Цандера на посту руководителя ГИРД. Цандер нуждался в хорошем санаторном лечении. Королев добился для него путевки в Кисловодск, что по тем временам сделать было непросто. Однако в Кисловодске Цандер заболел и в декабре скоропостижно скончался. Через 23 года после смерти Цандера Королев с большим трудом отыскал в Кисловодске его могилу, и в 1957 году, когда отмечалось семидесятилетие Цандера, на Кисловодском кладбище было установлено надгробие с его бюстом.
В Московской ГИРД работали Юрий Победоносцев, Михаил Тихонравов, Владимир Ветчинкин, Евгений Щетинников и другие талантливые инженеры, экспериментировавшие с первыми советскими жидкостными ракетами.
М.К. Тихонравов
Королевым разрабатывались проекты стратосферных самолетов с ЖРД. Тихонравов руководил в ГИРД бригадой, создавшей первую ракету на гибридном топливе и ракеты на кислородно-бензиновом топливе. Победоносцев увлекался проблемами прямоточных воздушно-реактивных двигателей. В 1932 году на работу в ГИРД пришел окончивший Военно-воздушную академию имени Жуковского Андрей Костиков. Он включился в работу бригад Победоносцева и Тихонравова.
В МосГИРД было около 60 сотрудников. Финансировали работы президиум Осоавиахима и управление военных изобретений РККА.
В 1932 году в Ленинграде состоялись встречи сотрудников ГДЛ с руководящими работниками ГИРД Королевым, Цандером, Тихонравовым и Победоносцевым. Руководители вооружения РККА, ознакомившись с работами ГДЛ и ГИРД, пришли к твердому убеждению о необходимости их объединения и создания на их базе Реактивного научно-исследовательского института. Организационные решения, направленные на укрепление обороноспособности, в те годы принимались быстро.
В Москве была отобрана территория Института сельскохозяйственного машиностроения, найдена жилплощадь для ленинградцев, выделены большие средства для строительства и лабораторного оснащения будущего института.
При создании РНИИ его начальником был назначен руководитель ГДЛ Клейменов, а заместителем – начальник МосГИРД Королев. Однако расхождения технических интересов молодого Королева и руководства РНИИ вскоре послужили причиной назначения на должность заместителя начальника института Лангемака. Формально научное руководство РНИИ осуществлял технический совет, председателем которого также был Лангемак.
В совет входили Глушко, Королев, Победоносцев, Тихонравов, Дудаков. Разработки велись по многим направлениям ракетной техники. Однако в производстве преимущество отдавалось боевым пороховым реактивным снарядам и пусковым установкам для их использования.
Перешедшие из ГДЛ в РНИИ Клейменов, Лангемак и Артемьев имели уже большой опыт в создании и производстве реактивных снарядов. К концу 1937 года под их руководством были отработаны снаряды РС-82 и PC-132. Военно-воздушные силы приняли эти снаряды на вооружение для самолетов И-16, И-15, И-153 и СБ.
Азотнокислотными ЖРД занимался отдел под руководством Глушко. Коллектив Глушко продолжал разрабатывать ЖРД под индексом ОРМ. Среди разработок были однокамерные и двухкамерные двигатели тягой до 600 кгс на азотной кислоте – тетронитрометане и азотнокислотно-керосиновом топливе. В период 1934-1937 годов был отработан азотнокислотно-керосиновый двигатель ОРМ-65 для крылатой ракеты 212 и ракетоплана РП-318-1 конструкции Королева. В отдел Глушко пришли Д. Шитов, В. Галковский, С. Ровинский.
Королев возглавлял отдел крылатых ракет типа воздушных торпед, предназначенных для пуска с самолета ТБ-3. Но основной работой Королева в РНИИ было проектирование и строительство ракетоплана.
Кислородно-спиртовые ЖРД и жидкостные ракеты разрабатывались Тихонравовым. В этом отделе работал и Костиков.
Победоносцев вначале работал над проблемами прямоточных воздушно-реактивных двигателей, а затем подключился к тематике пороховых снарядов.
РНИИ – НИИ-3 вошел в историю вместе с легендарными «катюшами» – боевыми пусковыми установками реактивной артиллерии, находившимися на вооружении в годы Великой Отечественной войны. Приоритет НИИ-3 в создании этого нового вида вооружения неоспорим.