Как крупный военный инженер и руководитель Центрального научно-исследовательского радиотехнического института, П. С. Плешаков понимал характер современной войны, тенденции развития вооружения и военной техники в наиболее развитых странах мира и делал все необходимое для создания новых средств вооружения на уровне лучших мировых образцов. Он поддерживал постоянные тесные отношения с заместителем министра обороны генералом армии В. П. Шабановым, начальником Генштаба Вооруженных сил Маршалом Советского Союза С. Ф. Ахромеевым, главнокомандующим ВВС Главным маршалом авиации П. С. Кутаховым, главнокомандующим войсками ПВО маршалом авиации А. И. Колдуновым, их заместителями по вооружению Г. С. Юрасовым, Л. М. Леоновым, М. Н. Мишуком, Н. Г. Шишковым.
П. С. Плешаков анализировал работы ведущих научно-исследовательских институтов Минобороны СССР по исследованию характера боевых операций и методам боевого применения систем и комплексов, разрабатываемых радиопромышленностью, и направлял работу генеральных и главных конструкторов по совершенствованию этих систем и комплексов и улучшению их тактико-технических характеристик. Так, после принятия на вооружение Советской армией зенитной ракеты системы С-300П он, вместе с генеральным конструктором НПО «Алмаз» академиком Б. В. Бункиным, вносит предложение о создании на той же базе самоходной системы С-300ПС с увеличенной вдвое дальностью. Одновременно он вносит предложение о проведении научно-исследовательской работы, результаты которой позволили начать разработку зенитноракетной системы С-400 — она недавно принята на вооружение Российской армии. После принятия на вооружение войсковой зенитной ракетной системы С-300В, вместе с генеральным конструктором НПО «Антей» академиком В. П. Ефремовым, вносит предложение о ее модернизации с целью обеспечения борьбы с баллистическими ракетами средней дальности типа «Першинг-2» и о создании в дальнейшем на ее базе нестратегической противоракетной обороны театра военных действий.
С целью проработки новых направлений создания вооружения и военной техники П. С. Плешаков создал в радиопромышленности Центральный научно-исследовательский институт радиоэлектронных систем. Одна из задач, поставленных Петром Степановичем перед институтом, заключалась в исследовании путей создания разведывательно-ударных комплексов, которые должны обеспечить разведку и управление оружием в единой системе координат и близком к реальному масштабе времени по уничтожению сил и средств противника до их боевого соприкосновения с нашими войсками. В результате этих исследований было принято предложение П. С. Плешакова о создании ряда разведывательно-ударных комплексов:
— по разведке и уничтожению авианосных ударных соединений и групп противника до выхода их в район боевых действий;
— по разведке и уничтожению излучающих целей противника (командных пунктов, средств радиоуправления оружием);
— по разведке и уничтожению бронетехники противника на марше и в местах сосредоточения;
— по разведке и уничтожению позиций артиллерии и систем реактивного залпового огня противника.
Вторая задача, поставленная П. С. Плешаковым, заключалась в исследовании путей резкого повышения эффективности танков. Учитывая, что обзор из танка ограничен по дальности (на среднеевропейском театре военных действий — не более 2,5 км), он предложил провести исследование путей построения системы управления вооружением танка совместно с вертолетной станцией разведки наземных целей и передачей этой информации на командирский танк, командир которого дает целеуказание танкам своего подразделения, что позволяет оптимизировать распределение танков по целям и применение ударного оружия и оружия активной защиты танка до их выхода на огневой контакт.
Тактико-технические требования, порядок и содержание этих опытно-конструкторских работ, задачи НИИ и КБ отрасли неоднократно обсуждались у Петра Степановича с участием заместителя министра обороны по вооружению генерала армии В. М. Шабанова и руководящего состава Главного ракетно-артиллерийского управления, Главного автобронетанкового управления, Главных управлений вооружений ВВС и ВМФ, с генеральными и главными конструкторами.
Большое внимание Петр Степанович уделял организации совместных работ с Министерством электронной промышленности СССР (министры А. И. Шокин, а с 1985 года — В. Г. Колесников). Главные технические управления этих министерств разрабатывали комплексно-ориентированные программы создания мощных электровакуумных СВЧ-приборов и серий микросхем, позволяющих разрабатывать радиоэлектронные устройства для станций, систем и комплексов. Тесные деловые отношения связывали его с другими министрами отраслей военно-промышленного комплекса — авиационной промышленности, общего машиностроения, среднего машиностроения, промышленности средств связи, оборонной промышленности, судостроительной промышленности и машиностроения.