Получение Ленинской премии молодым ученым всегда было событием исключительным. Всего эту премию (вместе с закрытыми лауреатами, к которым относился и П. С. Плешаков) получили около тысячи человек — известных ученых, инженеров, людей творческих профессий. Это было очевидное признание заслуг и таланта, а для молодого ученого, каким был тогда Плешаков (ему не исполнилось и 37 лет), еще и хорошим авансом, стартом почти космическим.

В денежном выражении Ленинская премия соответствовала средней зарплате за год, а Петр Степанович, денно и нощно служа в институте, подчиненном Военному министерству, получал около 3 тысяч дореформенных рублей в месяц — по советским меркам совсем неплохо. В 1958 году ему было присвоено звание «инженер-полковник», а годом раньше он получил от института двухкомнатную квартиру на 16-й Парковой улице в Измайлове, неподалеку от еще не застроенного Измайловского аэродрома, куда и переехал с семьей.

В 1959 году у Петра Степановича родилась дочь Ольга, но, увы, времени заниматься детьми совершенно не было.

К тому времени у него уже был 401-й «Москвич», который он в 1960 году сменил на 21-ю «Волгу». Правда, дома Петр Степанович бывал мало, с утра до вечера пропадая на работе. Там были его основные интересы, люди, новая техника.

В 1962 году Петр Степанович купил дачу неподалеку от Наро-Фоминска, у деревни Горчихино, в дачном товариществе «Ополченец». Дача была типичной для того времени: восемь соток, две комнаты и веранда на первом этаже, одна комната — на втором. Дети искренне радовались даче. Да и сам Петр Степанович поначалу любил покопаться в саду; новые, почти забытые сельские заботы были ему явно в охотку.

В июле 1958 года инженер-подполковник П. С. Плешаков был назначен на должность директора ЦНИИ-108 — в то время головного института страны в области радиолокации.

До Плешакова руководителем института в 1943-м и с 1946 по 1957 год был выдающийся советский ученый, инженер-адмирал, академик АН СССР Аксель Иванович Берг, освобожденный от должности директора по собственной просьбе. В годы Первой мировой и Гражданской войн он был штурманом, а затем командиром подводных лодок, с 1925 года преподавал в Военно-морском инженерном училище. Это был человек огромной энергии, широчайших знаний, исключительного научного чутья. Авторитет А. И. Берга и среди радиоинженеров, и среди военного командования, и в правительственных кругах был исключительно высок. Подвижник отечественной радиолокации, он организовал работы по ее применению в авиации и артиллерии, разработку РЛС дальнего обнаружения, первые опыты по противодействию радиолокации и по созданию полупроводников. Аксель Берг был также выдающимся популяризатором науки и ученым-практиком, автором семи изданных при жизни монографий.

А. И. Берг давно знал П. С. Плешакова, знал и его исполнительность, и энергичный твердый характер. Петр Степанович, знакомый с именем Берга со студенческих лет, относился к ученому, можно сказать, с благоговением. Берг поддержал назначение инженер-подполковника Плешакова такими словами: «Смелее. Заблудиться не дадим!»

Вскоре после назначения Петра Степановича директором института сфера научных интересов этого крупного подразделения была сдвинута в сторону создания средств радиоэлектронной борьбы, что, с одной стороны, явилось следствием усиления специализации оборонных предприятий, а с другой — признанием заслуг института в совершенно новой области создания средств РЭБ.

Направление разработки средств создания помех для противодействия радиолокаторам зародилось уже в первые годы работы института и было вдохновенно поддержано А. И. Бергом, предложившим расширить исследования в названной области. Во второй половине 1950-х годов в Москве сформировался ряд институтов, специализировавшихся на разработке РЛС и систем, созданных на их основе. НИИ-20 специализировался на разработке РЛС для ПВО; НИИ-17 — для нужд авиации; КБ-1 создавал многоканальную зенитную систему С-25 (принята на вооружение в 1955 году) и мобильную ЗРС среднего радиуса действия С-75 (1959), заканчивал разработку ЗРС для борьбы с низколетящими целями С-125, систему ПРО А-135, систему поражения воздушных целей на больших дальностях — «длинную руку» С-200, а позднее и универсальные системы С-300 и С-400.

Для дальнего обнаружения баллистических ракет и спутников, создания комплексов дальней радиосвязи и специальных комплексов контроля космического пространства по инициативе А. И. Берга в 108-м институте была создана лаборатория, позднее усиленная и преобразованная в сектор. Затем на базе института был создан филиал, впоследствии выросший в известный сегодня НИИДАР (Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи).

Первая успешная разработка радиолокационной станции дальнего обнаружения «Дунай-2» была выполнена в 108-м институте под руководством главного конструктора В. П. Сосульникова и высоко оценена генеральным конструктором системы ПРО Г. В. Кисунько. Эта установка позволяла обнаруживать головные части баллистических ракет на расстоянии до 1500 км с точностью выдачи координат на предельной дальности 1 км и до 0,5° по углам. В процессе создания РЛС был принят ряд принципиально новых научно-технических решений: созданы уникальные антенно-фидерные устройства, оригинальный быстродействующий цифровой измеритель координат, двухканальный передающий комплекс на металлокерамических тетродах, широкополосный возбудитель ЛЧМ сигналов на базе ферритового генератора с фазовым управлением через кварцевую линию, новые резнатроны непрерывного действия мощностью 40 кВт…

В августе 1958 года РЛС «Дунай-2» впервые вышла в эфир и обнаружила цель. 6 ноября того же года состоялась первая проводка головной части баллистической ракеты Р-5 и начались испытания РЛС представителями Министерства обороны. РЛС была связана цифровой радиорелейной линией с главным командным вычислительным центром, откуда данные направлялись радиолокатором точного наведения противоракеты на цель и на стартовую позицию ракеты. 4 марта 1961 года впервые в мире РЛС «Дунай-2» обеспечила дальнее обнаружение баллистической ракеты Р-5, передачу целеуказания боевым системам ударного воздействия, уничтожившим баллистическую ракету противоракетой В-1000. Об этом историческом событии весь мир вскоре узнал от Никиты Хрущева. В 1966 году работы по системе дальнего обнаружения «Дунай-2» были отмечены Ленинской премией.

Во все названные выше институты были переведены ведущие научные сотрудники 108-го, занимавшиеся там аналогичными проблемами. Доктор технических наук Б. Д. Сергиевский отмечает, что именно Аксель Берг был инициатором разработки полупроводниковых приборов, в частности транзисторов. Известный специалист по полупроводниковой технике профессор Я. А. Федотов вспоминал, что когда он в 1954 году собрал первый в стране транзисторный приемник, его по настоянию А. И. Берга немедленно командировали в ЦНИИ-108. Исследования, начатые здесь, послужили основным стимулом для развития физики и технологии полупроводников в нашей стране.

На посту директора института инженер-полковнику П. С. Плешакову в приказном порядке пришлось продолжить выделение из состава 108-го целых коллективов опытных специалистов, благодаря которым в советской радиопромышленности были созданы новые крупные направления.

Начался этот процесс в 1950 году, когда из ЦНИИ-108 в КБ-1 были направлены пять высококлассных радиоинженеров. Среди них был выдающийся специалист Александр Андреевич Расплетин — создатель большинства советских систем ПВО и ПРО. А. А. Расплетин очень внимательно, с уважением относился к ведущейся в институте работе и захватил с собой лишь четырех специалистов, хотя по распоряжению Л. П. Берии мог взять «сколько хочешь». В эту знаменитую четверку входили еще совсем молодой Борис Васильевич Бун-кин, впоследствии генеральный конструктор системы С-300, академик, дважды Герой Социалистического Труда; столь же молодой Карл Самуилович Альперович, впоследствии главный конструктор зенитно-ракетных комплексов, лауреат Ленинской и двух Государственных премий СССР; лауреат Государственной премии заслуженный деятель науки РФ Михаил Борисович Заксон; известный впоследствии физик-теоретик Илья Львович Бурштейн.