Program wyjściowy dla GIRD-u zaproponował K. E. Ciołkowski. Otrzymawszy 23 września 1931 roku pismo od entuzjastów, którzy dali początek nowej organizacji rakietowej w Moskwie, tego samego dnia odpowiedział im szczegółowym listem:
„...Wszystko, co mam na temat przyrządów odrzutowych, prześlę wam. Pokonanie przestrzeni pozaziemskiej musi być poprzedzone pokonaniem rozrzedzonych warstw atmosfery. Trzeba zacząć od czegoś prostszego. Loty w stratosferę można rozpocząć za pomocą czysto odrzutowych przyrządów oraz ulepszonych, przekształconych aeroplanów. Pierwsze jest prostsze, drugie trudniejsze, bardziej ograniczone, ale bliższe rzeczywistości”. Nic dziwnego, że dla kierownika GIRD-u, S. P. Korolowa, oraz jego współpracowników: F. A. Candra, J. A. Pobiedonoscewa i M. K. Tichonrawowa, którzy wszyscy wywodzili się z przemysłu lotniczego, pomysł stworzenia samolotu rakietowego wydawał się bardziej realny.
Znając te założenia, interesująco jest prześledzić formowanie planu prac GIRD-u. Pierwszymi tematami konstrukcyjnymi, które zostały w niego włączone i figurowały jako „obiekty 02 i 03”, były projekty rakietoplanów: RP-1 z silnikiem ciekłym Candra — 02 z wyporowym systemem podawania paliwa i RP-2 z silnikiem ciekłym Tichonrawowa — 03 z systemem pompowym. Równocześnie GIRD rozpoczął też badania naukowo-eksperymentalne. Pierwszym projektem badawczym był „obiekt 01” — opracowanie najbardziej efektywnych metod spalania metalicznego paliwa w silniku rakietowym OR-1.
Drugi projekt badawczy — „obiekt 04” — zakładał stworzenie pierwszej w kraju gazodynamicznej instalacji badawczej IU-1 — naddźwiękowego tunelu aerodynamicznego według projektu Pobiedonoscewa.
W marcu 1932 roku podczas spotkania u szefa uzbrojenia Armii Czerwonej, M. N. Tuchaczewskiego, pracownicy GIRD-u poznali leningradzkiego specjalistę od rakiet B. S. Pietropawłowskiego i dowiedzieli się, że w kierowanym przez niego Laboratorium Gazodynamicznym przetestowano na stanowisku wiele eksperymentalnych silników rakietowych pracujących na kwasie azotowym i nafcie, a także kończono tworzenie pierwszego takiego silnika ORM-47 według projektu W. P. Głuszki, odpowiedniego do montażu na rakiecie. W rezultacie w planach GIRD-u pojawił się nowy punkt — „obiekt 05” — rakieta bezskrzydła (balistyczna) z silnikiem opracowanym przez GDL.
Latem 1932 roku, kiedy po raz pierwszy wykonano obliczenia projektowe dla opracowywanych obiektów, okazało się, że maksymalną prędkość lotu aparat skrzydlaty osiągnie, jeśli ciąg jego silnika będzie mniej więcej równy masie startowej urządzenia. Ponieważ ciąg opracowywanych wówczas silników ciekłych wynosił około 100 kg, a masa rakietoplanów przekraczała 470 kg, Korolow postanowił opracować niewielką bezzałogową rakietę skrzydlatą 06 i na niej przetestować całą dynamikę lotu z parametrami zbliżonymi do optymalnych. Dalsze obliczenia wykazały, że rakiety skrzydlate mają znacznie większy zasięg lotu niż bezskrzydłe, a zatem są interesujące nie tylko jako modele rakietoplanów, ale i jako środek szybkiego transportu ładunków na duże odległości. Od razu narodził się pomysł stworzenia rakiety o schemacie mieszanym, startującej po stromym torze jak balistyczna, a następnie szybującej do celu jak skrzydlata. Tak powstał projekt „obiektu 07”.
Obliczenia teoretyczne dały początek jeszcze jednemu oryginalnemu projektowi. Zgodnie z teorią silników odrzutowych opracowaną przez B. S. Steczkina w 1928 roku, najprostszą konstrukcję ze wszystkich takich silników powinien mieć strumieniowy silnik odrzutowy (PVRD), ale działa on jedynie przy dużej prędkości naddźwiękowej. Jedynym realnym wówczas sposobem rozpędzenia PVRD do wymaganej prędkości było wystrzelenie go z działa. Tak powstał projekt rakiety 08, która była pociskiem artyleryjskim z wbudowanym PVRD spalającym biały fosfor jako paliwo.
Przyglądając się tym projektom, widzimy, że późniejsze z nich były prostsze. Pracownicy GIRD-u w praktyce coraz głębiej rozumieli specyfikę nowej technologii i coraz bardziej utwierdzali się w słuszności rady Ciołkowskiego, by zacząć od najprostszych rozwiązań. I rzeczywiście, pierwszy sukces osiągnęli, gdy zespół Tichonrawowa stworzył rakietę 09 o najprostszej konstrukcji (zob. poprzedni numer „TM”). Tą samą drogą uproszczenia poszedł także zespół Candra.
W styczniu 1933 roku F. A. Cander rozpoczął opracowywanie swojego projektu rakiety bezskrzydłej — „obiekt 10”, czyli GIRD-X z silnikiem ciekłym wykorzystującym metaliczne paliwo. Jednak mimo wysiłków i różnych systemów podawania metalu do silnika, wszystkie okazały się nieskuteczne. Pomysł wyprzedził technologię. Wtedy Korolow zlecił opracowanie rakiety 10 z konwencjonalnym silnikiem ciekłym na ciekłym tlenie i benzynie. Schemat silnika z komorą w kształcie gruszki zaproponował jeszcze sam Cander, ale konstrukcja rakiety była realizowana już po jego śmierci przez L. S. Duszkina, L. K. Korniejewa i A. I. Polarnego. Podczas testów silników 02 i 10, które często się wypalały lub wybuchały, inżynierowie musieli ponownie ustąpić i zamienić naftę na mniej kaloryczne paliwo — spirytus etylowy, co w końcu pozwoliło na uzyskanie stabilnej pracy silników.
25 listopada 1933 roku rakieta pomyślnie wystartowała z poligonu w Nachabino i wzniosła się na wysokość 80 m. Choć sukces był częściowy (w trakcie lotu silnik się poluzował i rakieta spadła 150 m od miejsca startu), to nie przyćmiło to radości jej twórców — wykonano kolejny krok w opanowywaniu technologii rakietowej.
Prace nad wszystkimi rakietami GIRD-u były kontynuowane w Naukowo-Badawczym Instytucie Napędu Odrzutowego. W maju 1934 roku rozpoczęto loty testowe rakiety Korolowa 06, w której zastosowano hybrydowy napęd z rakiety 13. Latem 1935 roku wystartowała rakieta Tichonrawowa 07, wykonana w układzie „latającego skrzydła”, która z silnikiem 02 osiągnęła rekordową jak na tamte czasy wysokość 3 tys. m. W styczniu 1936 roku z tym samym silnikiem pomyślnie wystartowała rakieta 10a (RBD-01). Po niej nastąpiły kolejne starty nowych rakiet skrzydlatych i bezskrzydłych z silnikami ciekłymi, strumieniowymi i hybrydowymi różnych typów, których rozwój opierał się na fundamentach położonych w GIRD-zie. Z historycznego punktu widzenia GIRD pod kierownictwem S. P. Korolowa odegrał dla kosmonautyki taką rolę, jak laboratorium E. Rutherforda dla fizyki jądrowej, stacja biologiczna I. P. Pawłowa dla fizjologii, a kółko lotnicze N. E. Żukowskiego dla lotnictwa.