Пачатковую праграму ГІРДу задаў К. Э. Цыялкоўскі. Атрымаўшы 23 верасня 1931 года зварот энтузіястаў, што заснавалі ў Маскве новую ракетную арганізацыю, ён у той жа дзень адказвае ім падрабязным лістом:
«...Усё, што маю па рэактыўных прыборах, я вам дашлю. Пераадоленню заатмасфернай прасторы папярэднічае пераадоленне разрэджаных слаёў паветра. Пачынаць трэба з больш простага. Палёты ў стратасферу можна пачаць з дапамогай чыста рэактыўных прыбораў і з дапамогай удасканаленых пераробленых аэрапланаў. Першае прасцей, другое складаней, абмежаваней, але бліжэй да рэальнасці». Натуральна, што для начальніка ГІРДа С. П. Каралёва і кіраўнікоў яго брыгад Ф. А. Цандэра, Ю. А. Пераможцава і М. К. Ціханрава, якія ўсе прыйшлі з авіяпрамысловасці, ідэя стварэння ракетнага самалёта таксама здавалася больш рэальнай.
Ведаючы гэтыя зыходныя пазіцыі, цікава прасачыць фарміраванне плана работ ГІРДа. Першымі канструктарскімі тэмамі, уключанымі ў яго, якія фігуравалі ў плане як «аб’екты 02 і 03», былі распрацоўкі ракетапланаў: РП-1 з ЖРД Цандэра — 02 з выцясняльнай падачай паліва і РП-2 з ЖРД Ціханрава — 03 з помпавай падачай. Паралельна ГІРД пачаў і навукова-даследчыя работы. Першай НДР стаў «аб’ект 01» — адпрацоўка найбольш эфектыўных спосабаў згарання металічнага гаручага ў ракетным рухавіку АР-1.
Другая НДР — «аб’ект 04» — прадугледжвала стварэнне першай у краіне газадынамічнай выпрабавальнай устаноўкі ІУ-1 — звышгукавой аэрадынамічнай трубы па праекце Пераможцава.
У сакавіку 1932 года на нарадзе ў начальніка ўзбраенняў Чырвонай Арміі М. М. Тухачэўскага гирдаўцы пазнаёміліся з ленінградскім ракетчыкам Б. С. Пятрапаўлаўскім і даведаліся, што ў кіраўнічай ім Газадынамічнай лабараторыі выпрабаваны на стэндзе шэраг доследных ракетных рухавікоў, што працуюць на азотнай кіслаце і герасіне, і завяршаецца стварэнне па праекце В. П. Глушко першага такога рухавіка АРМ-47, прыдатнага для ўстаноўкі на ракету. У выніку ў планах ГІРДа з’явіўся яшчэ адзін пункт — «аб’ект 05» — бескрылая (балістычная) ракета з рухавіком распрацоўкі ГДЛ.
Улетку 1932 года, калі ўпершыню былі выкананыя праектныя разлікі па распрацоўваных аб’ектах, высветлілася, што максімальнай хуткасці палёту крылаты ракетны апарат можа дасягнуць, калі цяга яго рухавіка будзе прыкладна роўнай стартовай масе машыны. Паколькі цяга распрацоўваных тады ЖРД была каля 100 кг, а вага ракетапланаў атрымліваўся не менш за 470 кг, Каралёў прымае рашэнне распрацаваць невялікую беспілотную крылатую ракету 06 і на ёй адпрацаваць усю дынаміку палёту з характарыстыкамі, блізкімі да аптымальных. Далейшыя разлікі паказалі, што крылатыя ракеты маюць істотную перавагу ў дальнасці палёту ў параўнанні з бескрылымі і, адпаведна, уяўляюць цікавасць не толькі як мадэлі ракетапланаў, але і як сродак хуткай дастаўкі грузаў на вялікія адлегласці. Адразу ж з’явілася ідэя стварыць ракету камбінаванай схемы, якая ўзлятае па крутой траекторыі як балістычная, а затым планіруе да мэты як крылатая. Так з’явіўся праект «аб’екта 07».
Тэарэтычныя разлікі далі жыццё яшчэ аднаму арыгінальнаму праекту. Паводле тэорыі паветрана-рэактыўных рухавікоў, створанай у 1928 годзе Б. С. Стэчкіным, атрымлівалася, што самую простую канструкцыю з усіх такіх рухавікоў павінен мець праматачны ПРРД, але ён здольны працаваць толькі пры вялікай звышгукавой хуткасці палёту. Адзіным рэальным тады спосабам разагнаць ППРД да патрэбнай хуткасці было выстраліць яго з гарматы. Так нарадзіўся праект ракеты 08, якая ўяўляла сабой артылерыйскі снарад, унутры якога размяшчаўся ППРД, што працаваў на белым фосфары як гаручым.
Разглядаючы гэты шэраг праектаў, бачым, што пазнейшыя з іх былі і прасцейшымі. Гірдаўцы на практыцы ўсё глыбей спасцігалі спецыфіку новай тэхнікі, усё больш пераконваліся ў справядлівасці парады Цыялкоўскага пачаць з самага простага. І сапраўды, яны дасягнулі першага поспеху, калі брыгада Ціханрава стварылі ракету 09 найпрасцейшай канструкцыі (гл. папярэдні нумар «ТМ»). Па гэтым жа шляху спрашчэння давялося пайсці і брыгадзе Цандэра.
У студзені 1933 года Ф. А. Цандэр пачаў распрацоўку свайго праекта бескрылай ракеты — «аб’ект 10», або ГІРД-Х з ЖРД, што выкарыстоўвае металічнае гаручае. Але як ні стараліся гірдаўцы, якія б рэжымы і прылады для падачы металу ў рухавік ні прымянялі, усе яны аказаліся непрацаздольнымі. Ідэя відавочна апярэдзіла тэхніку свайго часу. І тады Каралёў даў заданне распрацоўваць ракету 10 з звычайным ЖРД на вадкім кіслародзе і бензіне. Схема рухавіка з камерай грушападобнай формы была прапанаваная яшчэ самім Цандэрам, але канструяванне ракеты праходзіла ўжо пасля смерці гэтага выбітнага піянера ракетнай тэхнікі і вялося Л. С. Душкіным, Л. К. Карнеевым і А. І. Палярным. У працэсе адпрацоўкі ЖРД 02 і 10, што прагаралі, а часам і выбухалі на стэндзе, гірдаўцам давялося яшчэ раз адступіць: замяніць герасін на менш калорыйнае гаручае — этылавы спірт, дзякуючы чаму рухавікі нарэшце запрацавалі дастаткова надзейна.
25 лістапада 1933 года ракета паспяхова стартавала з палігона Нахабіна і ўзнялася на вышыню 80 м. Хоць поспех быў няпоўным (у палёце парушылася мацаванне рухавіка, і ракета павярнула да зямлі, упаўшы ў 150 м ад месца старту), гэта не зацямніла радасці яе стваральнікаў, бо быў зроблены яшчэ адзін крок у авалоданні ракетнай тэхнікай.
Адпрацоўка ўсіх гірдаўскіх ракет паспяхова працягвалася ў Рэактыўным навукова-даследчым інстытуце. У маі 1934 года пачаліся лётныя выпрабаванні ракеты Каралёва 06, у якой была выкарыстана гібрыдная рухальная ўстаноўка ад ракеты 13. А ўлетку 1935 года стартавала ракета Ціханрава 07, выкананая па схеме «лятаючае крыло», якая з ЖРД 02 дасягнула рэкорднай для таго часу вышыні 3 тыс. м. У студзені 1936 года з такім жа рухавіком паспяхова ўзляцела ракета 10а (РБД-01). За намі рушылі старты новых крылатых і бескрылых ракет з вадкаснымі, паветрана-рэактыўнымі і камбінаванымі ракетнымі рухавікамі розных тыпаў, стварэнне якіх паспяхова развівалася на аснове, закладзенай у ГІРДзе. З пункту гледжання гісторыі навукі і тэхнікі, ГІРД пад кіраўніцтвам С. П. Каралёва адыграў для касманаўтыкі такую ж ролю, як лабараторыя Э. Рэзерфорда — для ядзернай фізікі, біялагічная станцыя І. П. Паўлава — для фізіялогіі, паветраплавальны гурток Н. Е. Жукоўскага — для авіяцыі.