Первым причалом берега Вселенной стал космодром «Байконур». В 1954 году была создана Государственная комиссия по выбору места строительства космодрома. Председателем комиссии был назначен начальник испытательного полигона «Капустин Яр» генерал-лейтенант артиллерии В.И. Вознюк. Проведя рекогносцировку нескольких районов страны, комиссия вышла с предложением о размещении космодрома в пустынном районе Казахстана восточное Аральского моря, в нескольких сотнях километров от поселка Байконыр. Это место имело ряд преимуществ перед другими: малонаселенность не только в районе космодрома, но и по трассе запускаемых ракет, равнинная полупустынная местность, наличие крупнейшей среднеазиатской реки Сыр-Дарьи, проходящие вблизи железнодорожная магистраль и автомобильная трасса, более трехсот солнечных дней в году и, главное, близость к экватору, дающая возможность использовать для запусков дополнительную скорость вращения Земли.

    12 февраля 1955 года правительством было принято решение о строительстве космодрома «Байконур». Руководителем строительства был назначен известный строитель генерал-майор Г.М. Шубников. Примечательно то, что именно он руководил возведением монумента воину-освободителю по проекту Е.В. Вучетича в Трептов-парке в Берлине.
    В январе 1955 года прибыл первый отряд военных строителей под командованием старшего лейтенанта И.Н. Денежкина. Началось создание производственной базы: закладывались бетонные заводы, растворные узлы, механизированные склады для песка и гравия, организовывалось лесопильное и деревообрабатывающее производство. Одновременно с началом строительства шел процесс формирования самого коллектива создателей космической гавани. Трудности, с которыми встретились строители космодрома, были связаны не только с суровыми климатическими условиями, но и с неустроенностью быта и, самое главное, с крайне сжатыми сроками строительства и отсутствием какого-либо опыта в создании подобных объектов. Не выдерживали машины, но люди выстояли. Один из организаторов и участников создания космодрома М.Г. Григоренко вспоминал: «...Нигде в мире не было опыта проектирования и строительства столь сложных, по существу, уникальных сооружений и комплексов, как космодром. Требования к точности и долговечности конструкций были предельно высокими. Без повседневной изобретательности, творчества, инженерной смелости, без умения идти на риск успеха добиться было бы невозможно. И, я думаю, не случайно руководящий состав строительства составляли фронтовики - люди, прошедшие тяжкие испытания войны, закалившиеся в ее горниле, люди, которых никакие трудности не могли ни испугать, ни остановить».
    Несмотря на тяжелейшие условия, в первые месяцы были проложены автомобильная и железная дороги и начато строительство основного объекта - будущего первого стартового комплекса. Для его создания потребовалось поднять около миллиона кубометров грунта и уложить свыше тридцати тысяч кубометров бетона. Через четыре месяца стартовое сооружение было сдано под монтаж пускового оборудования. В установленные сроки был сдан и первый монтажно-испытательный корпус. 5 мая 1955 года началось строительство жилого поселка испытателей космодрома, носившего в разное время разные названия: «Ташкент-90», поселок «Заря», поселок «Звездоград», город Ленинск и с декабря 1995 года - город Байконур. 2 июня 1955 года директивой Генерального штаба утверждена организационно-штатная структура 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона (НИИП). Эта дата была официально признана днем рождения космодрома «Байконур».
    К концу 1955 года в состав полигона входило 26 частей и отдельных подразделений. Первыми были сформированы автомобильный батальон, авиационное звено, рота охраны и военный госпиталь. Из Белокоровичей на полигон прибыл дивизион бригады Резерва Верховного Главнокомандования. Начальником 5-го НИИП был назначен генерал-лейтенант артиллерии А. И. Нестеренко. Общая численность работавших на полигоне в конце 1955 года составила 1900 военнослужащих и 664 рабочих и служащих.
    В декабре 1956 года строительство первоочередных объектов первой космической гавани было завершено. Началась отделка наземного оборудования, подготовка к испытаниям ракетных комплексов. К началу испытаний на полигоне находилось 427 инженеров и 237 техников, из них до 25 лет - 48 % и около 50 % участников Великой Отечественной войны. Общая численность военнослужащих возросла до 3600 человек. Большинство испытателей прошло обучение и стажировку на заводах, производящих ракетную технику, в научно-исследовательских институтах и конструкторских бюро, на полигоне «Капустин Яр». 15 мая 1957 года со стартовой площадки полигона произведен первый пуск межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 конструкции С. П. Королева. Ракета состояла из центрального блока, четырех боковых блоков и головной части, имела длину 32 м, максимальный диаметр центрального блока 2,95 м, боковые блоки длиной 19,8 м с максимальным диаметром 2,95 м. Максимальная ширина по воздушным рулям пакета 10,3 м. Стартовая масса до 273 т, тяга на Земле 3940 кН, дальность полета 8600 км.
    При первом пуске ракета пролетела 400 км. Пуск оказался неудачным из-за возникшего пожара в хвостовом отсеке. Первый и также неудачный пуск МБР «Атлас» в США состоялся в июне 1957 года. Р-7, запущенная с 5-го НИИП 21 августа 1957 года, успешно отработала активный участок траектории и доставила в заданный район головную часть. Испытания показали, что ракета Р-7 может вывести на орбиту искусственный спутник Земли. 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени (5 октября в 00 часов 28 минут 34 секунды по байконурскому времени) со стартовой площадки № 1 5-го НИИП ракетой Р-7 выведен на околоземную орбиту первый в мире искусственный спутник Земли (ИСЗ). Вес спутника составил 83,6 кг. Так был начат отсчет космической эры. Первый ИСЗ просуществовал в космосе 92 суток, совершил 1400 оборотов вокруг Земли и прошел при этом путь протяженностью около 60 000 000 км.
    3 ноября 1957 года с космодрома стартовал в космос второй ИСЗ, в герметичной кабине которого находилась собака Лайка, вес спутника составил 508,3 кг. В конце 1957 года 5-й НИИП имел в своем составе 1 монтажно-испытательный комплекс, 1 старт, 15 измерительных пунктов (9 на территории Казахстана и 6 на территории Российской Федерации), базы падения первой ступени и головной части. В декабре 1957 года за образцовое выполнение воинского долга в ходе испытаний ракетно-космической техники группа военнослужащих 5-го НИИП получила государственные награды.

    В США МБР «Атлас» в декабре 1957 года пролетела 600 км, а первый американский спутник «Эксплорер-1» был запущен 1 февраля 1958 года и ве­сил 8,3 кг. Он умещался на ладони, и американская пресса назвала его «апельсином». В 1958 году продолжается отработка ракеты-носителя Р-7 и ее головной части на полигонную деятельность. Измерительный комплекс космодрома дооснащается новыми радиотелеметрическими станциями. 15 мая произведен запуск ракеты-носителя Р-7, которая вывела на орбиту третий ИСЗ весом 1327 кг. 2 июля 1958 года начальником полигона назначен полковник К.В. Герчик, ранее возглавлявший штаб космодрома.
    17 августа неудачной попыткой США запустить к Луне зонд «Пионер» началась изнурительная гонка к Луне США и нашего государства (подробнее о лунной гонке). Неудачные попытки приблизиться к Луне были предприняты США также 11 октября, 8 ноября и 6 декабря 1958 года. 23 сентября на 5-м НИИП неудачно закончилась попытка запуска космического аппарата к Луне с помощью созданной на базе Р-7 трехступенчатой ракеты «Восток». Неудачные пуски состоялись также 12 октября и 3 декабря 1958 года.
    В 1958 году со стартовой площадки 5-го НИИП было произведено 10 пусков (7 ракетой-носителем Р-7 и 3 ракетой-носителем «Восток"). Новый, 1959 год принес очередную победу по освоению космического пространства. 2 января в 19 часов 41 минуту 21 секунду московского времени к Луне стартовал первый в мире космический аппарат. Впервые достигнута вторая космическая скорость и создан первый искусственный спутник Луны, Космический аппарат «Луна-1» был запущен ракетой-носителем «Восток" конструкции С.П. Королева, его масса составила 1472 кг, космический аппарат прошел в 5000 км от Луны. Телеметрические станции измерительного комплекса полигона принимали сигналы лунника на всей трассе до Луны.
    3 марта 1959 года запущен первый в США автоматический межпланетный аппарат «Пионер-1» массой 6,1 кг. Он прошел в 60000 км от Луны вместо запланированных 24000 км. Осенью 1959 года была впервые решена задача доставки аппарата на Луну. Ее выполнила станция «Луна-2», запущенная 12 сентября. Станция «Луна-2" точно вышла на расчетную орбиту и 14 сентября в 00 часов 02 минуты 02 секунды по московскому времени достигла поверхности Луны в районе Моря Ясности, примерно в 800 км от центра лунного диска. На Луну были доставлены шаровой и ленточный вымпелы с изображением Герба Советского Союза с надписью «СССР. Сентябрь 1959». Дубликаты вымпелов ныне хранятся в Музее космодрома. Через 20 суток, 4 октября, с целью осуществления фотосъемки обратной стороны Луны с 5-го НИИП произведен запуск очередной автоматической станции «Луна-3». Станция сфотографировала почти половину поверхности лунного шара, две трети фотографий составили изображение обратной стороны Луны. На основании фотографий, переданных станцией «Луна-3», в 1960 году были составлены первые атласы и карта обратной стороны Луны.
    В течение 1959 года на полигоне произведено 16 пусков, 14 из которых удачные; продолжает развиваться полигонный измерительный комплекс; завершен второй этап испытаний ракеты Р-7 на полигонную дальность с требуемой точностью. В поселке «Заря» в конце 1959 году проживает уже 8000 человек. В январе 1960 года на полигоне были завершены летные испытания ракеты Р-7 и она поступила на вооружение Ракетных войск стратегического назначения. 15 мая запуском ракетой-носителем «Восток» корабля-спутника началась подготовка полета человека в космос. Ракета-носитель «Восток» имела длину 38,76 м, стартовую массу 287 т, начальную массу 3-й ступени 12,5 т. Масса полезного груза, выводимого на околоземную орбиту, — 4,725 т. 29 июля 1960 года труд испытателей полигона был по достоинству оценен. За успешные испытания ракеты Р-7 и в связи с 5-летием полигон награжден орденом Красной Звезды.
    Второй корабль-спутник, стартовавший 19 августа 1960 года, имел на борту первых живых «испытателей» собак Белку и Стрелку. После 17 оборотов вокруг Земли корабль приземлился в заданном районе. «Испытатели» нормально перенесли полет и приземление. Это был важный этап в развитии мировой космонавтики. 24 октября 1960 года произошла катастрофа при испытании новой межконтинентальной баллистической ракеты Р-16 конструкции М.К. Янгеля. При проведении электрических испытаний на заправленной ракете произошел несанкционированный запуск двигателей 2-й ступени. В результате возникшего пожара и отравления парами компонентов топлива погибло 76 военнослужащих и представителей промышленности. Среди погибших 35 офицеров, 8 сержантов и 14 солдат. В числе погибших Главнокомандующий РВСН Главный маршал артиллерии М.И. Неделин, руководители испытаний от полигона полковники А.И. Носов и Е.И. Осташев. Сегодня их имена носят улицы г. Байконура. Ежегодно 24 октября отмечается как День памяти погибших испытателей космодрома «Байконур».
    24 декабря стартовал третий корабль-спутник с собаками Пчелкой и Мушкой. Из-за выключения двигателя 3-й ступени спускаемый аппарат отделился и совершил посадку на парашюте в Сибири у реки Нижняя Тунгуска. Животные остались живы. На конец 1960 года на полигоне построено и принято в эксплуатацию 5 монтажно-испытательных корпусов, 4 старта. Идет подготовка к испытаниям новых образцов ракетно-космической техники. Создана система противовоздушной обороны. В 1960 году воинские части полигона стали привлекаться к несению боевого дежурства. На полигоне находится более 10000 человек. 1 февраля 1961 года был подписан Указ о вручении 5-му НИИП Боевого Знамени.

    9 и 25 марта проведены последние летные испытания космического корабля «Восток" с антропологическими манекенами и животными на борту. 12 апреля 1961 года в 9 часов 07 минут боевым расчетом 5-го НИИП подготовлен и выведен на орбиту Земли космический корабль «Восток», пилотируемый нашим соотечественником Ю.А. Гагариным. Масса космического корабля составляла 4,73 т, длина — 4,4 м, максимальный диаметр - 2,43 м. «Восток» совершил 1 оборот вокруг Земли за 1 час 48 минут и приземлился в Энгельском районе Саратовской области. Впервые в документах о запуске 12 апреля 1961 года 5-й НИИП назван космодромом «Байконур».
    В США первый пилотируемый баллистический полет длительностью 15 минут состоялся 5 мая 1961 года. 5 мая начальником полигона вместо убывшего на должность начальника ЦКП РВСН генерал-майора К.В. Герчика назначен полковник А.Г. Захаров, бывший начальником штаба полигона. 6 августа 1961 года произведен запуск космического корабля «Восток» с космонавтом Г.С. Титовым на борту (17 витков, 25 часов полета). В США первый орбитальный пилотируемый полет состоялся 28 февраля 1962 года (3 витка, 5 часов). Итак, человек вырвался в космос. Сейчас, когда полеты за пределы земной атмосферы стали регулярными, а их научный и экономический эффект реально ощутим, мы с большим вниманием можем оценить значение наших космических достижений в период, предшествовавший появлению качественно новой техники.
    Старт «Востока», запуски следующих кораблей этой серии — не просто хронология событий. Это новые представления, новые замыслы и свершения. Новая эра в истории Земли. Пройдут годы, но даты первых космических полетов и образы пионеров космических свершений, испытателей космодрома «Байконур», разработчиков и создателей космической техники, космонавтов останутся в благодарной памяти человечества. Космодром «Байконур» стал символом космического века. Растущие масштабы и глубина исследования и освоения космоса, расширяющаяся перспектива использования его возможностей в интересах науки и непосредственно хозяйственной деятельности людей потребовали строительства новых космодромов. 20 декабря 1961 года по решению правительства был создан космодром «Плесецк».
    В 1965 году начальником космодрома «Байконур» назначается полковник А.А. Курушин (переведен в 1973 году в звании генерал-лейтенанта в г. Болшево Московской области). Впоследствии начальниками космодрома были генерал-лейтенанты В.И. Фадеев, Ю.Н. Сергунин, Ю.А. Жуков, А.Л. Крыжко. В сентябре 1992 года указами президентов России и Казахстана начальником космодрома назначен генерал-лейтенант А.А. Шумилин, начавший свой армейский путь лейтенантом на космодроме «Байконур» в 1959 году. За годы, прошедшие после полета в космос Ю.А. Гагарина, на космодроме «Байконур» испытаны новые поколения жидкостных межконтинентальных баллистических ракет как легкого, так и тяжелого классов, ставшие основой стратегической военной мощи страны. За это же время прошли испытания новые ракеты-носители легкого, среднего и тяжелого классов и их модификации: «Циклон», «Союз», «Протон», Н-1, «Зенит», «Энергия». Из них только Н-1 не завершила испытания не столько по техническим, сколько по чисто субъективистским причинам - борьба конструкторов за ведущее место после смерти С.П. Королева.
    С космодрома «Байконур» были запущены спутники серии «Космос», «Метеор», спутники связи и телевидения «Экран», «Радуга», «Горизонт», «Молния», навигационный спутник «Глонасс», орбитальные станции «Салют», «Мир», модули «Квант», автоматические межпланетные станции «Марс», «Венера», «Зонд», «Вега». Запуск любого спутника с космодрома «Байконур» обходится дешевле, чем с других космодромов страны. Стартовый район космодрома раскинулся на 85 км с севера на юг и на 125 км с запада на восток. Помимо стартового района к космодрому относятся измерительные пункты, расположенные на расстоянии до 500 км по трассе полета ракет на территории Республики Казахстан, а также 22 поля падения отработавших ступеней ракет общей площадью 4,8 млн га выведенных из обращения земель.