В 1950-60-е Россия преимущественно пожинала плоды осуществления научных программ, разработанных и начатых еще при жизни Сталина.
Прежде всего это относится к исследованиям русских ученых по атомной энергетике, изучению космического пространства.
Созданный в 1943 русским ученым И.В. Курчатовым Институт атомной энергии (Ленинград) стал одним из главных мировых научных центров. Под руководством Курчатова были сооружены первый в Москве циклотрон (1944) и первый в Европе атомный реактор, созданы первая русская атомная бомба (1949) и первая в мире термоядерная бомба (1953), построены первая в мире атомная электростанция (1954, Обнинск) и крупнейшая установка для проведения исследований по осуществлению регулируемых термоядерных реакций (1958).
Русские ученые (Д.И. Блохинцев и др.) создают важную отрасль науки физику высоких и сверхвысоких энергий, нашедшую самое широкое промышленное применение в строительстве атомных электростанций и технических средств с атомными двигателями. В к. 1957 спускается на воду первый в мире ледокол с атомным двигателем, по советской традиции получивший название "Ленин". В 1958 вступает в эксплуатацию АЭС в Сибири мощностью 100 тыс. киловатт. В 1957 Объединенный институт ядерных исследований (Дубна) под руководством Д.И. Блохинцева построил крупнейший в мире (для того времени) синхрофазотрон.
Корнями в сталинский период уходят и русские достижения в ракетостроении и космонавтике. Еще в 1930-е под руководством С.П. Королева возникла исследовательская группа по изучению реактивного движения. В предвоенные годы русская наука сформировала основные направления в ракетостроении. В войну создаются многозарядные самоходные пусковые установки с реактивными снарядами - "Катюша" и др. (В.П. Бармин, В.А. Рудницкий, А.Н. Васильев), ведутся работы по созданию жидкостных ракетных ускорителей для серийных боевых самолетов (В.П. Глушко и С.П. Королев).
В 1946-55 наша страна делает резкий рывок в исследованиях по ракетостроению, намного опережая все другие страны, и прежде всего США. По сути дела, именно Россия закладывает основы современного ракетостроения. По настоянию Сталина в к. 1940-х над вопросами проектирования и изготовления ракет работали 13 научных институтов и конструкторских бюро, 35 заводов. Создается ряд различных типов ракет, осуществляется последовательная программа изучения верхних слоев атмосферы с помощью зондирующих ракет.
Под рук. С.П. Королева происходит промышленное воплощение многих идей и разработок теории космонавтики, разработанной русскими учеными во главе с М.В. Келдышем.
С н. 1950-х русская наука начинает вести разработку по созданию межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и ракет-носителей.
Для запуска этих ракет в 1955 начинается строительство космодрома Байконур, где 21 августа 1957 происходит испытание первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты, имевшей важное военное значение.
4 октября 1957 модифицированным вариантом этой ракеты был запущен первый в мире искусственный спутник Земли. Таким образом, Россия начала космическую эру.
На втором искусственном спутнике Земли, запущенном в ноябре 1957, русские ученые впервые в истории науки проводят биологические исследования, а также исследования космических лучей и коротковолновой радиации Солнца. Русские ученые создают новую область науки - космическую физику.
В мае 1958 был запущен третий искусственный спутник Земли, на котором в качестве источника энергии используются солнечные батареи. Этот искусственный спутник стал первой в мире автоматической научной станцией, с помощью которой впервые проведены прямые измерения магнитного поля Земли, радиации Солнца, химического состава и давления атмосферы, плотности распределения метеорного вещества вокруг Земли.
Достижения передовой русской науки и промышленности впервые в истории человечества позволили направить человека в космос. 12 апреля 1961 русский человек, летчик-космонавт Ю.А. Гагарин, на корабле-спутнике "Восток" совершил орбитальный полет вокруг Земли. Дальнейшее планомерное изучение околоземного пространства при помощи искусственных спутников, планет Солнечной системы - Луны, Марса, Венеры - при помощи автоматических спускаемых аппаратов, длительное пребывание человека в космосе на борту орбитальных научных станций - лабораторий серии "Салют" и выполнение русскими космонавтами-исследователями широкого круга работ по освоению космоса прочно закрепили за Россией первенство в области ракетной техники, доказали превосходство многих направлений русской науки.
Вслед за Гагариным суточный полет вокруг Земли совершил Г.С. Титов, трое суток продолжался совместный групповой полет космонавтов А.Г. Николаева и П.Р. Поповича. В 1963 совершены многосуточные полеты В.Ф. Быковского и первой женщины-космонавта В.В. Терешковой.
В 1959 русские ученые начали подготовку полетов космических ракет к планетам Солнечной системы. В этом году первая автоматическая межпланетная станция вышла из поля тяготения Земли, прошла на расстоянии около 7500 км от поверхности Луны и вышла на орбиту вокруг Солнца, став его первым искусственным спутником. В 1961-62 русские межпланетные станции направляются на исследования Венеры и Марса.
Русские ученые явились пионерами в области создания квантовой электроники. В 1951 в Физическом институте АН СССР по инициативе A.M. Прохорова начались фундаментальные исследования по квантовой электронике. В 1952-55 Прохоров совместно с Н.Г. Басовым доказал возможность создания усилителей и генераторов принципиально нового типа. Первый молекулярный генератор был построен ими в 1955. Басов впервые в мире указал на возможность использования полупроводников в квантовой электронике и совместно с сотрудниками развил методы создания полупроводниковых лазеров. Квантовая электроника, разработанная русскими учеными, оказала большое влияние на развитие физики в целом.
Лазеры нашли применение в спектроскопии, зондировании атмосферы, исследовании плазмы, локации, космической связи, вычислительной технике, медицине. За свои открытия Прохоров и Басов получили Нобелевскую премию по физике (1964).
