Dès 1930, il travailla sur des fusées expérimentales avec Oberth. En 1937, il devint directeur technique du centre d'essais de fusées de Peenemünde, où il assura la réalisation du V2. Emmené aux États-Unis en 1945, il mit au point, à partir de 1950, le premier missile balistique guidé américain, puis devint l'un des principaux artisans du programme spatial des États-Unis : il dirigea ainsi la construction de la fusée Saturn V, qui permit le lancement d'astronautes vers la Lune.
