在冷戰時期，美蘇兩國為了爭奪航天技術的最高地位展開了太空競賽，在二戰結束後，兩國俘獲了大量德國火箭方面的技術和科研人員，為了保持在航天領域的技術領先和國家安全，兩國展開了以研發飛彈為目的的太空軍事競賽。
二戰末期納粹德國研發了V-2遠程火箭，它不僅是世界上最早投入實戰的彈道飛彈，也開創了現代航天運載火箭和遠程飛彈的全新領域。美蘇兩國對這款火箭早就垂涎已久，為此兩國開始瘋狂爭奪V-2火箭的工程師。
美國一早就將V-2火箭的總設計師馮布勞恩掌握在了自己手裡，蘇聯也竭盡全力的在V-2火箭工廠附近搜索，找到了一批V-2火箭的工程師。然而美國這時又引爆了第一顆原子彈，這讓蘇聯方面開始感受到巨大的壓力，因為美國此時掌握了威力巨大的核彈，還擁有了能夠遠距離投放核彈的技術。
但是美國這時候卻並沒有重用這位總設計師，一方面由於美國在削減軍費，沒有航天方面的預算，另一方面因為馮布勞恩的納粹身份，也使得他在美國得不到重用。另一邊在蘇聯方面科羅廖夫成為了蘇聯航天領域的首席工程師，這場天才與天才之間的較量由此展開。
科羅廖夫仿照著德國的V-2火箭研製出了蘇聯的R-1火箭，並在很短的時間裡又研發出了射程超過V-2火箭的R-2火箭。1953年，科羅廖夫接到了後來成為世界上最早的洲際飛彈的R-7火箭的研發命令。
1957年8月，R-7試射成功，美國這才開始提高警戒，但是這件事並沒有引起西方的關注，直到兩個月後，蘇聯用R-7火箭將人類歷史上第一顆人造衛星送上了太空，蘇聯成了第一個進入太空的國家，美國終於意識到蘇聯此時已經有辦法隨意的攻擊美國本土的任意角落。
赫魯雪夫的一句話更是讓美國人心惶惶，他說：「蘇聯可以把人造衛星的載重換成核彈頭。」，美國也開始加速衛星發射計劃的進行。1957年12月，美國打算直播自己的火箭發射過程，然後這場受到全世界矚目的發射計劃失敗，火箭發生爆炸，在地面化作一團火球。
但是這次失敗的發射並不是馮布勞恩主導的，美國這時終於意識到了馮布勞恩的價值，這位前納粹工程師終於得到了送衛星上天的機會。在這次發射失敗短短八個星期之後，馮布勞恩就將美國的衛星送上了太空，美蘇雙方的太空競賽終於正式打響。
在五十年代末，蘇聯在太空競賽中一直處於領先地位，1961年4月，甘迺迪擔任美國總統才不過三個月的時間，蘇聯的加加林就成為了人類進入太空的第一人，於是美國這個時候開始計劃在六十年代結束前，搶先登陸月球，儘管這並沒有任何實際意義。
但是這項計劃依舊被蘇聯搶先，1959年蘇聯的月球二號成為了人類歷史上第一個登陸月球的飛行器，而美國為了在60年代結束前成功登月，開始了緊羅密布的火箭研發工作，每艘火箭發射的間隔平均只有不到半年。
而1966年蘇聯在太空競賽中的總設計師科羅廖夫逝世，在這之後蘇聯計劃送太空人上月球的N-1火箭發射四次全部失敗，1969年美國阿波羅11號成功登月，太空競賽由此達到頂峰。
有人認為如果科羅廖夫沒死，那麼蘇聯將成為第一個派太空人登上月球的國家，也有人認為正是毫無意義的太空競賽最終將蘇聯拖垮，但是不可否認的是，冷戰時期美蘇的太空競賽，為現代航空技術的發展打下了堅實的基礎，極大地促進了科技的進步。