Народився Корольов у Житомирі в сім'ї викладача гімназії. З самої юності його стихією була авіація. Вже у 17 років він спроектував свій перший планер. А для цього прочитав купу книг, частину з яких опанував в оригіналі — німецькою мовою. З десятилiтнього вiку виховувався вiтчимом, iнженером-механiком за спецiальністю.

У 1924 роцi одержав середню освіту, закiнчивши Будiвельну профшколу мiста Одеси. Спроектував свiй перший планер. Вступив у Київський полiтехнiчний iнститут.

У 1926 роцi в зв'язку з закриттям КПІ перевiвся на вечiрнє вiддiлення Московського вищого технiчного училища (МВТУ) iм. Баумана. Одночасно працював на пiдприємствах авiацiйної промисловостi. Пiзнiше будував планери i брав участь у Всесоюзних планерних змаганнях.

У 1929 роцi захистив як дипломний проект проект легкомоторного двомiсного лiтака (СК - 4), що був побудований i проходив лiтнi випробування. Науковим керiвником Корольова був А.Н.Туполев. Пiсля захисту одержав професiю інженера-аеромеханіка.

У 1930 роцi без вiдриву вiд виробництва закiнчив Московську школу льотчикiв, одержав посвiдчення пiлота.

У 1931 роцi разом з Ф.А. Цандером органiзував одну з перших у країнi ракетних органiзацiй - групу вивчення реактивного руху (ГИРД) при Центральнiй радi Осоавіахіму (пiзнiше ДОСААФ). Керував будiвництвом i польотними випробуваннями ракет, розробляв проект ракетоплана.

У 1932 роцi призначений керiвником ГИРДА i головою Технiчної ради.

У 1933 роцi призначений заступником начальника Реактивного науково-дослiдного iнституту (РНИИ), створеного на базi двох органiзацiй ГИРД i ленiнградської Газо-динамiчної лабораторiї (ГДЛ). Керував польотними iспитами перших вiтчизняних рiдинних ракет "09" (конструкцiї М.К. Тихонравова) i "ГИРД-Х" (конструкцiї Ф.А. Цандера).

У 1934 роцi вийшла книга Корольова "Ракетний полiт у стратосферi". Керував польотними випробуваннями крилатої ракети "06/1", створеної пiд його керiвництвом.

У 1936 роцi створив конструкцiю ракетоплана "318-1", обгрунтувавши технiчнi вимоги до лiтака з ракетним двигуном.

У 1937 роцi брав участь у випробуваннях ракетоплана з двигуном "ОРМ-65" конструкцiї В.П. Глушко.

У 1938 роцi був репресований i засуджений на тривалий термiн вироку. Початок термiну вiдбуває на Колимi, а в роки Великої Вiтчизняної вiйни бере участь у створеннi лiтака Ту-2 у московському КБ при ЦКБ НКВД у групi А.Н. Туполева.

У 1942 був вiдкликаний у Казань в ОКБ моторобудiвного заводу. Розробляв конструкцiю ракетного прискорювача для бойових лiтакiв. Пiдготував працю "Уведення до питання про лiтак-перехоплювач РП iз реактивним двигуном "РД-1".

У 1944 роцi звiльнений згідно Указу Президiї Верховної Ради СРСР i в 1945 роцi вiдряджений у Нiмеччину, де в складi Технiчної комiсiї знайомився з нiмецькою трофейною ракетною технiкою. За успiшне виконання робiт у роки вiйни із створення ракетних прискорювачiв для лiтакiв нагороджений першим орденом "Знак Пошани".

У 1947 роцi С.П. Корольов повернувся в Москву, приступив до виконання обов'язкiв Головного конструктора.

У 1948 роцi займався удосконалюванням висотних геофiзичних ракет, створених на базi вiйськових.

У 1954 роцi звернувся з листом у ЦК КПРС iз пропозицiєю про створення i запуск штучного супутника Землi.

У 1955 роцi керував розробкою перших зразкiв космiчних лiтальних апаратiв. Брав участь у будiвництвi наземних iспитових служб космодрому Байконур як один з його "замовникiв".

У 1956 роцi удостоюється звання Героя Соцiалiстичної Працi за розробку нових зразкiв бойових ракет.

У 1957 роцi 4 жовтня керував запуском першого у свiтi штучного супутника Землi. Визнаний гiдним Ленiнської премiї.

У 1959 роцi брав участь у пiдготовцi i запуску автоматичних мiжпланетних станцiй "Мiсяць - 1", "Мiсяць - 2", "Мiсяць - 3". Остання передала фотознiмки зворотної невидимої сторони Мiсяця.

У 1961 роцi 12 квiтня керував першим в iсторiї польотом людини в космос. Корабель Юрiя Гагарiна зробив один виток навколо планети й успiшно повернувся на Землю.

У 1962 роцi пiдготував i провiв перший груповий полiт кораблiв "Схiд-3" i "Схiд-4", брав участь у запуску мiжпланетної станцiї "Марс-1".

У 1963 роцi пiдготував i провiв другий груповий полiт кораблiв "Схiд-5" i "Схiд-6".

У 1964 роцi готував до польоту i брав участь у запуску ракетно-космiчної системи quot;Зонд" для далеких мiжпланетних польотiв. Готував i здiйснив полiт космiчного корабля "Схiд". Затвердив проект ракетного комплексу "Союз", розроблений фахiвцями пiд його керiвництвом.

У 1965 роцi керував польотом корабля "Схід-2", у ходi якого космонавт Олексiй Леонов вперше в iсторiї вийшов у вiдкритий космос. Брав участь у запусках автоматичних мiжпланетних станцiй "Мiсяць-5", "Мiсяць-6", "Мiсяць-7", "Мiсяць-8", "Венера-2", "Венера-3", лiтального апарата "Зонд-3", супутника зв'язку типу "Блискавка-1".

В роки Сталінських репресій Корольов був звинувачений у шкідництві і заарештований. Відсидів у Бутирській в’язниці, де піддавався тортурам. Навіть після виходу з в’язниці довгий час йому доводилося працювати в камерах КДБ.

4 жовтня 1957 року під керівництвом Сергія Корольова Радянський Союз вивів на навколоземну орбіту перший штучний супутник землі.

Завдяки Корольову в космосі побували перша тварина і перший екіпаж, а ще — відбувся перший радіозв’язок між двома пілотованими кораблями. Апогей ученого — 12 квітня 1961 року, коли вперше у світі був здійснений політ людини в космос, і Юрій Гагарін став світовою знаменитістю. Перший вихід у відкритий космос теж відбувся завдяки Корольову, який у 1965 році здійснив космонавт Олексій Леонов.

Досягнення Сергія Корольова у космічній галузі порівнюють із заслугами Ейнштейна у фізиці. Його ім’я було засекречене, тому у всіх матеріалах називали Корольова просто Генеральним конструктором.

За видатний внесок в оборону Батьківщини i в розвиток практичної космонавтики академiк С.П. Корольов двiчi визнаний гiдним звання Героя Соцiалiстичної Працi (у 1956 i 1961 роках), йому присуджена Ленiнська премiя (у 1957 роцi) i золота медаль iменi К.Э. Цiолковського

Сергiй Павлович Корольов помер на шiстдесятому роцi життя 14 сiчня 1966 року. Урна з його порохом установлена на Червонiй площi в Кремлiвськiй стiнi.