Вернулся Челомей к работе над ракетами в 1954 г. 9 июня вышел приказ МАП о создании специальной конструкторской группы (СКГ-10). Как раз наступили времена, когда советскому флоту требовались специальные морские ракеты. Владимир Николаевич время зря не терял и разработал для ВМФ вариант крылатой противокорабельной ракеты. Морских оружейников сразила компактность нового оружия: ракета пряталась в контейнер, который можно было разместить практически на палубе любого корабля. Выскочив из контейнера, она расправляла сложенное крыло. В. Н. Челомей добился издания специального постановления ЦК КПСС и Совета министров СССР о разработке этой ракеты. 8 августа 1955 г. постановление было опубликовано, тут же последовал приказ МАП о реорганизации СКГ-10 в ОКБ-52 и передаче ему Реутовского механического завода. Это стало отправной точкой работы ОКБ Челомея, череды проектов, изобретений, давших стране технику, поражающую воображение и доныне. В 1957–1958 гг. ОКБ-52 постепенно присоединяет НИИ-642, проектирующего системы управления ракет.
Крылатая ракета П-5 была принята на вооружение в 1959 г. Однако успех Владимира Николаевича Челомея проявился еще раньше: в июне 1958 г. он был избран член-корреспондентом Академии наук. Одновременно с ним такое звание было присвоено Семену Алексеевичу Лавочкину, авиа конструктору, чьи самолеты Ла-5 были признаны одними из лучших истребителей Второй мировой войны. Тогда же, в марте 1958 г., в ОКБ-52 пришел работать сын Н. С. Хрущева Сергей.
К концу 1960 г. в составе ВМФ СССР было шесть подводных лодок, вооруженных ракетами П-5. Дальность стрельбы была не такая уж большая, 300 км, да и точность не высокая. Но если учесть, что крылатыми ракетами П-5 в основном вооружались лодки на Черноморском и Балтийском флотах, то для потенциального противника их боеголовки мощностью от 200 до 650 килотонн, несущиеся со сверхзвуковой скоростью, представляли огромную опасность. Подлетное время ракет (10–20 мин) и сверхмалая высота исключали их перехват. Ракеты П-5 были сняты с вооружения в 1966 г.
Следующей ракетой была противокорабельная П-6 для подводных лодок и ее модификация П-35 для надводных кораблей с дальностью стрельбы 400 км. Постановление по ним было выдано 17 августа 1956 г. Первый пуск в варианте для надводных кораблей П-35 состоялся 21 октября 1959 г. с сухогруза «Илеть», переделанного в опытное судно ОС-15. Испытания прошли вполне успешно, и в феврале 1960 г. был заложен головной крейсер проекта 58, который должен был иметь на вооружении ракеты П-35.
В декабре 1959 г. начали испытывать П-6. Однако на вооружение они были поставлены в июне 1964 г. Размещали их на дизельных лодках проекта 651 и атомных подводных лодках проекта 675. Стрельба была возможна только из надводного положения.
К 1966 г. на основе ракеты П-6 создали береговой ракетный противокорабельный комплекс «Редут».
Противокорабельную ракету с подводным стартом П-120 «Малахит» в ОКБ-52 сделали в 1968 г.
Так бы и остался Челомей конструктором морского оружия и крылатых ракет, да его неуемная энергия и творческая, изобретательская жилка, тяга к новому и неизведанному не давали ему успокоиться и притихнуть в его, казалось бы, конструкторской нише.
В конце 50-х гг. Челомей приступает к проектированию зенитных ракет, причем упор делает на тяжелые высотные ракеты. Кроме того, в ОКБ разрабатывается крылатая баллистическая ракета с вертикальным стартом.
В течение 1958–1959 гг. в небольшом ОКБ-52 В. Н. Челомея в Реутове прорабатывались проекты ракетно-космической техники. Хрущева с этими проектами Челомей ознакомил в апреле 1960 г. на его даче в Крыму, куда он приехал в составе представительной делегации. В нее входили главком ВМФ С. Г. Горшков и председатели государственных комитетов по авиационной и судостроительной промышленности П. В. Дементьев и С. Е. Бутома, а также конструктор гироскопической техники В. И. Кузнецов. Они первыми услышали о планах и проектах ОКБ-52. Хрущев был в восторге от этих задумок.
Через несколько месяцев, в октябре, для ускорения реализации проектов Челомея в состав ОКБ-52 было включено ОКБ-23 Мясищева. Мясищева отправили в почетную ссылку командовать ЦАГИ. А работа над стратегическими бомбардировщиками была отодвинута в сторону. Завод имени Хруничева, на котором строились эти бомбардировщики, тоже отдали Челомею. В 1962 г. в ОКБ-52 включили ОКБ-301 умершего на полигоне Сары-Шаган С. А. Лавочкина и Дубнинский машиностроительный завод.
16.03 и 01.08.1961 г. появились постановления ЦК КПСС и Совета министров, по которым Челомей начал работать над ракетой УР-200. Предполагалось, что это будет универсальная ракета (УР) и ее можно будет использовать как боевую межконтинентальную и как носитель спутников, а также как глобальную ракету, которую можно размещать в шахтах, а после запуска она какое-то время будет проводить на орбите, прежде чем ринется, как акула, к цели.