Тихонравов начинал, как и Королёв, разработчиком рекордных планеров. Вместе они создавали ГИРД, где была сконструирована и запущена в 1933 г. первая советская жидкостная ракета. Уже в 1946 г. им разработан проект высотной капсулы для подъёма человека на высоту 190 км — прообраз корабля "Восток", одобренный Сталиным, но не реализованный из-за отсутствия в то время подходящей ракеты. Им были проведены исследования пакетной схемы составных ракет, принятой при разработке "Семёрки". Подготовлена записка в правительство с обоснованием необходимости запуска искусственного спутника. В центральном проектном отделе ОКБ-1 под его руководством спроектировано всё, что летало в космос в первое десятилетие космической эры, в том числе — корабли "Восток" и "Союз", разработан и утверждён межведомственной комиссией проект пилотируемой экспедиции на Марс.
Всего для решения проблем межпланетной и лунной программы, при непосредственном техническом руководстве Королёва, Мишина и Тихонравова, было разработано, изготовлено и выведено в космос 45 автоматических аппаратов, запущено 45 космических кораблей ("Восток", "Восход", "Союз", Л1, ЛК), из них — 22 пилотируемых, создана обширная кооперация предприятий, мощная производственная и испытательная база, подготовлен реальный фундамент для осуществления экспедиций на Луну и на Марс.
Однако 12 апреля все говорят о Гагарине, реже упоминают Королёва, а вот имена Мишина и Тихонравова, как правило, в прессе и на телевидении не звучат. И это не случайность.
Программа освоения космоса у нас в стране была определена постановлениями правительства 1959 и 1960 годов, подготовленными Королёвым, Тихонравовым и Мишиным. Эти документы ставили три задачи: осуществить первые полёты человека в космос, создать ракету и корабль для полётов в межпланетном пространстве, а также создать обитаемые базы на других планетах.
В отделе Тихонравова одновременно с кораблём "Восток" разрабатывались проект экспедиции на Марс, проекты автоматических аппаратов для отработки этапов экспедиции, проект комплекса "Союз" для отработки автоматической стыковки на орбите, проект тяжёлого межпланетного корабля ТМК — главного элемента для полёта к Марсу. Проект экспедиции на Марс летом 1962 г. был представлен межведомственной экспертной комиссии и утверждён её председателем Мстиславом Всеволодовичем Келдышем. В нём утверждались: разгон к Марсу с ОИСЗ на ЖРД, торможение при переходе на орбиту спутника Марса за счёт торможения в его атмосфере и необходимость опережающей разработки ТМК для наземной отработки.
Постановление 1964 г., поручившее Королёву создание комплекса для высадки на Луну, было использовано им для создания прототипа посадочного марсианского корабля — второго важного элемента экспедиции на Марс.
В этот же период шла интенсивная разработка ракеты Н1, назначение которой было определено тем же постановлением: для выведения на околоземную орбиту тяжёлого межпланетного корабля массой 60-80 т. В 1964 г. ракета была существенно модернизирована под лунную программу. Стартовая масса увеличилась с 2200 до 2800 т. Пришлось форсировать двигатели. В 1969-1972 гг. были проведены лётные испытания 4-х ракет, которые подтвердили их высокие лётные характеристики, хотя пуски заканчивались аварийно из-за недостаточной отработки двигателей. К 1974 году все замечания по двигателям были устранены.
Однако эти главные страницы истории нашей космонавтики были изъяты в результате сознательно развёрнутой в космонавтике информационной войны. Некоторые разработчики, почувствовав интерес руководства к политическому эффекту космических полётов, стали предлагать свои программы, чтобы прославить Родину, а заодно — и себя в космонавтике. Их задачей было информационное воздействие на руководство с целью добиться решений в пользу своих личных замыслов.
Так появилось решение о создании ракеты "Протон", перечеркнувшее разработку однотипной экологически‑чистой ракеты Н11 у Королёва. Решение 1962 г. поручило разработку тяжёлых ракет, аналогичных ракете Н1, ещё двум главным конструкторам — Янгелю и Челомею. Решение 3 августа 1964 г. поручило облёт Луны Челомею. Инициированные Глушко и Челомеем (у Челомея работал сын Хрущёва), эти решения имели целью создать весомую конкуренцию Королёву в космонавтике. Решение о создании долговременных орбитальных станций было "пробито" в конце 1969 г. Чертоком, Легостаевым и другими сотрудниками предприятия, не горевшими желанием выполнять программу, уже предписанную постановлениями правительства. Они добились решения Устинова в свою пользу, представив ему за спиной у Мишина заведомо ложную информацию. Такие действия стали причиной долгосрочного конфликта некоторых заместителей с главным конструктором.