Для работы в испытательном центре из фирмы «Хейландт», занимавшейся разработкой ЖРД, были переведены ее основные сотрудники – главный инженер Питч, В. Ридель, Г. Грюнов, А. Рудольф, К. Вамке и др. В октябре 1932 г. в штат центра был зачислен молодой сотрудник Вернер фон Браун. Он к тому времени прошел ускоренный курс обучения в Высшей технической школе в Цюрихе. Сразу же после прихода Гитлера к власти фон Браун вступил в ряды СС. В 1934 г. он защитил диссертацию «Эксперименты с горением», причем защита происходила без обсуждения, так как тема была закрытой. К. Беккер, друг семьи фон Браун, санкционировал выделение молодому ученому лаборатории в Куммерсдорфе и патент на все ракетные разработки. Начались работы над ракетами серии А (от немецкого слова Aggregat).

Ракета А1 имела в длину 1,4 м при диаметре 0,304 м, оснащалась двумя баками с 40 кг жидкого кислорода и спирта. Этого количество топлива и окислителя хватало на то, чтобы двигатель мог развить тягу 300 кгс в течение 16 с. Во время отработки ракеты возникло много проблем, в частности, надежность камеры сгорания, выполненной из алюминиевых сплавов, была низкой из-за прожигания ее в разных местах. Были проблемы со стабилизацией ракеты в полете, так как нос ракеты служил гироскопом, а при его вращении вокруг продольной оси подача топлива затруднялась из-за возникновения центробежных сил. Первые три испытания А1 в Куммерсдорфе потерпели неудачу.

Пуски доработанного варианта ракеты весом 150 кг проводились с вертикальной направляющей длиной в несколько метров, во время испытаний было много неудач. Ракета А2, походившая по конструкции на свою предшественницу, получила стабилизирующий гироскоп, установленный посередине между баками с горючим и окислителем. В начале декабря 1934 г. были выполнены два успешных старта, во время которых удалось достичь высоты 2200 м. Параллельно велись работы по созданию большого двигателя на 1000 кгс тяги и временем работы 45 секунд.

Через год лабораторию посетил командующий сухопутными войсками генерал Фрич. Показанные разработки произвели на него впечатление, и он добился у фюрера выделения 20 миллионов марок на новые опыты. В марте 1935 г. Гитлер аннулировал Версальское соглашение, и наращивание вооружений пошло полным ходом, включая работы в Куммерсдорфе (полигон переименовали в «экспериментальную западную станцию»),

В 1935 г. правительством Германии была куплена за 750 тысяч марок территория вблизи небольшой рыбацкой деревушки Пенемюнде на острове Узедом в Балтийском море. В 1936 г. здесь, в обстановке строжайшей секретности, начались крупномасштабные строительные работы. Сначала появился поселок для рабочих и их семей, затем первые лаборатории, мастерские, полигоны и т. д. Пенемюнде не был обозначен ни на одной карте. Эксплуатация центра, получившего название HVP (Heeres Versuchanstalt Peenemunde), осуществлялась совместно армией и люфтваффе. Вскоре на территории центра были построены электростанция, крупный завод по производству жидкого кислорода, завод по сборке ракет, институт исследования материалов, испытательный аэродром, пусковые ракетные установки и пр. В Пенемюнде устанавливалось самое современное оборудование для научных исследований, например сверхзвуковая аэродинамическая труба, позволявшая проводить испытания при М = 3,3, к 1942 г. ее характеристики превысили М = 4,4, это была лучшая аэродинамическая труба в мире до окончания войны.

К 1937 г. персонал испытательного полигона в Куммерсдорфе перевели в Пенемюнде за исключением двигателистов, которые оставались в Куммерсдорфе до 1940 г. В перспективе предполагалось довести количество технического персонала центра до 30 000 человек, расширить производство ракет, установить прямое железнодорожное и воздушное сообщение с Берлином. Вся территория центра была разделена на две зоны: западную, в которой проводило свои исследования люфтваффе, и восточную, которая являлась зоной ответственности армии. Испытательные пуски крылатых ракет Фау-1 и баллистических ракет Фау-2 осуществлялись в северо-восточном направлении со стартовых площадок, расположенных на северной оконечности острова. Пуски небольших экспериментальных ракет производились в сторону вытянутого островка Грайфсвальдер-Ойе, расположенного между островом Узедом и материком.