В 1933 году на базе ГИРДа и ГДЛ (Ленинградская газодинамическая лаборатория) был создан Реактивный НИИ. Тихонравов возглавил в нем отдел по жидкостным ракетным двигателям и баллистическим ракетам на жидком топливе. В 1936 году руководил созданием и пусками одной из самых крупных тогда отечественных жидкостных ракет "Авиавнито". В предвоенные и военные годы Тихонравов занимался проблемами устойчивости полета и кучности стрельбы твердотопливных ракет типа "Катюша", а также проектированием ракетного самолета. Еще в тридцатые годы он начал разработку проекта ракеты, способной поднять человека в стратосферу. К 1945 году эта работа вылилась в проект ВР-190, сделанный им совместно с А.Б. Чернышевым. Ракета должна была поднимать герметичную кабину с двумя людьми на высоту 200 километров.
Был он человеком самых разных интересов и увлечений. Не говоря о его планерах (какие названия - "Жар-птица", "Змей Горыныч", "Гамаюн"!) и работах о "машущем" полете (в 1937 году вышла его монография по орнитоптерам), можно вспомнить, что он был филателистом, более 30 лет занимался коллекционированием и изучением жуков. Настойчивый, иногда упрямый, но в то же время мягкий, интеллигентный, внимательный, он был ироничным, умел подсказать, вовремя дать совет. Был человеком очень верным идее, за которую стоял. В этом они, Королев и Тихонравов, при совершенно различных натурах, походили друг на друга. Но, в отличие от Королева, Тихонравов не проявлял высоких бойцовских качеств, когда приходилось сражаться с начальством и противниками.
С моим приятелем Колей Даниловым весной 1951 года мы послали заявления и документы в адъюнктуру (то есть аспирантуру) Академии артиллерийских наук, в состав институтов которой тогда входил и НИИ-4, где работал Тихонравов, и оба получили вызов на сдачу вступительных экзаменов. Ясно было, что нас не отпустят. Мы не отработали еще и двух лет после окончания института. Кто захочет отпустить с производства молодых специалистов? И тут мы с приятелем разошлись. Я проявил здоровый прагматизм и воспользовался для сдачи экзаменов в аспирантуру очередным отпуском, а он на это дело отпуск пожалел и честно подал заявление о дополнительном отпуске для сдачи экзаменов. Начальство его, конечно, никуда не пустило, даже в очередной отпуск. А мое заявление об очередном отпуске (поданное по договоренности с Колей до его заявления об экзаменационном) без всяких подозрений было подписано, и я в тот же день исчез из Златоуста.
Экзамены сдал успешно в июне 1951 года, вернулся в Златоуст и объявил: уезжаю в Москву, в аспирантуру. Шум тут поднялся! Уламывали кнутом и пряником. Грозили не отпускать ни при каких обстоятельствах, что покажут, где раки зимуют, и тут же назначили и.о. главного конструктора (на время его отпуска). Это меня-то - с двухлетним стажем работы и 25 лет от роду! И хотя обязанности и.о. я исполнял, но "на провокации" не поддавался. И когда пришел вызов, меня, не без скандала, все же отпустили.
Так летом 1951 года был сделан важный шаг к цели. Оставался еще один поворот. Года полтора я был "чистым" аспирантом, готовился и сдавал кандидатский минимум, разрабатывал план кандидатской диссертации. Начал заниматься баллистикой. Темой кандидатской решил взять теорию движения искусственных спутников Земли. Но к этому времени (весна 1953 года) почувствовал, что тянуть мне в аспирантуре трудно. В смысле материальном. Стипендия маленькая, а я уже обзавелся семьей, вот-вот у нас должен был родиться сын. В декабре 1951 года я первый раз женился, на своей однокурснице по МВТУ.
Должен сказать, что моя семейная жизнь всегда в чем-то напоминала достижения и неудачи наших космических проектов. Женат я был трижды. И первая, и вторая жены были красивые, неглупые женщины. Была и влюбленность, и привязанность. В том, что семьи у меня с ними не сложились, виноват, по-моему, только я - с одной стороны, очень мягкий человек, даже уступчивый (а дома это не лучшее качество, хотя, быть может, и необходимое, в разумных пределах), а с другой - совсем неконтактный, типичный бирюк и в то же время вспыльчивый и часто неоправданно резкий.