Тем не менее РНИИ очень быстро стал полноценным учреждением, имеющим свои проектно-конструкторские отделы, научные лаборатории, испытательные стенды, аэродинамические трубы, производственные мастерские, летную станцию в Монино, а также опытный участок и стенд для испытаний двигателей на артиллерийском полигоне в Софрино.
В начальный период РНИИ включал четыре тематических отдела. В первом отделе, который поначалу возглавлял Юрий Александрович Победоносцев, занимались разработкой двигателей и ракет на твердом топливе. Второй отдел, руководимый Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым, разрабатывал двигатели на жидком топливе. В этом отделе бригадами руководили Валентин Петрович Глушко и Леонид Степанович Душкин. Третий отдел во главе с Павлом Петровичем Зуйковым занимался крылатыми ракетами (сектор Евгения Сергеевича Щетинкова) и ракетными ускорителями старта самолетов (сектор Вячеслава Ивановича Дудакова). Наконец, четвертый отдел возглавил Иван Семенович Александров – там исследовались свойства твердого и жидкого топлива.
Непосредственное руководство всей научно-исследовательской программой института осуществлял Иван Терентьевич Клеймёнов, ранее возглавлявший ленинградскую ГДЛ, а в ведение его заместителя, Сергея Павловича Королёва, были переданы производственные участки – цеха, мастерские, а также химическая лаборатория, вспомогательные подразделения и административно-хозяйственный отдел. В РНИИ действовал Научно-технический совет, в состав которого входили руководители института и научных подразделений. Нередко на заседания приглашались известные ученые. Почетным членом совета 23 февраля 1934 года был избран Константин Эдуардович Циолковский – авторитет калужского учителя в области ракетостроения стал к тому времени непререкаемым.
Казалось, все шло благополучно. Однако с самого начала деятельности института между двумя объединившимися коллективами и, главным образом, между их руководителями возник конфликт. Его источником стало различное понимание целей и направленности проводимых работ. К примеру, принципиально различные позиции занимали москвичи и ленинградцы по вопросу о предпочтительном типе ракетного двигателя. В то время Сергей Королёв отрицательно относился к тематике ракет с пороховыми двигателями, считая, что наибольшую перспективу имеют ракеты с жидкостными двигателями на основе кислорода и спирта. Иван Клеймёнов со своей стороны занял негативную позицию в отношении двигателей на жидком кислороде, отдавая предпочтение твердотопливным и азотно-кислотным двигателям, которые ранее разрабатывались в ГДЛ.
Немаловажными оказались и частные разногласия. ГИРД возникла как гражданская организация, и Королёв оставался человеком гражданским, даже когда при назначении на должность заместителя начальника РНИИ надел военную форму с двумя ромбами в петлицах (что соответствует современному генеральскому званию). Поэтому он стремился использовать новые ресурсы прежде всего для реализации своего проекта ракетоплана, который открывал бы перед авиацией возможности достижения стратосферы и сверхзвуковых скоростей. В то время как ленинградская Газодинамическая лаборатория была изначально военной организацией, ее продукция предназначалась для армии, в первую очередь – для артиллерии. Иван Клеймёнов, профессиональный военный, ориентировал институт на продолжение работ ГДЛ по текущей тематике, что и создавало почву для дискуссии. Бесконечные споры о приоритетах отнимали много времени, конфликт обострился до предела.
11 января 1934 года приказом по личному составу РККА Сергей Королёв был переведен с действительной военной службы в резерв. Для молодого конструктора это стало ударом по репутации – в ответ он устроил ревизию в подчиненных ему мастерских и подготовил резкую докладную записку, в которой указывал на накопившиеся проблемы и предлагал меры по исправлению ситуации:
«1. Мастерские работают неудовлетворительно. План работы на январь не выполняется.
2. Работа проходит без определенного плана. У руководителей мастерских нет стремления выполнять задания.
3. Нет простейшего порядка в прохождении заказов на работы, распределении их по рабочим местам, систематического контроля за их выполнением, строгой приемки изделий или агрегатов. Ничего в этом отношении не предпринимается.
4. Рабочие места не обеспечены материалами. Рабочие высокой квалификации занимаются поисками материалов с нарядами на руках.
5. Вопрос с подачей документов не упорядочен в должной степени. Обращение с инструментом в цехе скверное. На совещании 8 января был вынесен ряд решений по инструменту, но ничего не сделано.