Desde quando era estudante, Von Braun dedicou-se às experiências com foguetes e, a partir de 1932, desenvolveu modelos com combustível líquido para o exército.
Durante o regime de Adolf Hitler, tornou-se figura-chave no programa de rearmamento da Alemanha, concentrando-se na concepção de foguetes de combustível líquido e sólido. Na famosa base-laboratório de Peenemünde, chegou à construção do foguete A-4, controlado a distância, rebatizado em seguida pelo ministro da Propaganda nazista, Joseph Goebbels, de V-2 (Vingança-2). O V-2 chegou a ser utilizado para atacar a Inglaterra. Com a derrota alemã, em 1945, o engenheiro foi levado para os EUA, onde adotou a cidadania norte-americana dez anos depois.
Nesse país, teve um papel preponderante na construção e no lançamento do primeiro satélite artificial norte-americano (o Explorer I) e também no desenvolvimento dos foguetes Saturno, iniciado em 1958. Esses foguetes impulsionaram as naves da série Apollo, que pousaram na Lua no final de década de 1960 e início dos anos 70. Von Braun foi, assim, um dos pioneiros na exploração do espaço.
