Интересно, как это удалось Валентину одновременно учиться в Профтехшколе, заниматься в музыкальной академии и руководить Кружком общества любителей мироведения? Но это еще не все! С 1923 года по 1930 переписывался с К. Э. Циолковским! На всё хватало сил!
Кроме того, он занимался сбором материалов для написания книги о межпланетных сообщениях, цель которой доказать необходимость завоевания мирового пространства.
По окончании IV Профтехшколы в 1924 году он проходил практику на Арматурном заводе «Электрометалл» имени В. И. Ленина сначала в качестве слесаря, а затем токаря. Получил диплом об окончании школы, свидетельство токаря и слесаря.
Но переписываться с К. Э. Циолковским не бросил. Продолжал ее вплоть до окончания 1930 года.
Тогда же он закончил работу над первой редакцией своей книги «Проблема эксплуатации планет». В газетах и журналах публикуются его научно-популярные статьи о космических полетах «Завоевание Землей Луны» в 1924 году, «Станция вне Земли» в 1926 году и другие.
По путевке Наркомпроса УССР направляется на учебу в Ленинградский государственный университет. Приехал в Ленинград в августе 1925 года. Но в университете экзамены были уже закончены. Поэтому I курс Университета Валентин прослушал, как вольноопределившийся. В 1926 году был зачислен на II курс физического отделения физико-математического факультета. Параллельно с учебой он работал в качестве рабочего – сначала оптика, а затем механика в мастерских Научного института им. П. Ф. Лесгафта, а в 1927 году геодезистом Главного геодезического управления Ленинграда.
В качестве дипломной работы, состоящей из трех частей, Глушко предложил проект межпланетного корабля «Гелиоракетоплана» с электрическими ракетными двигателями.
Как рассказал «Комсомольской правде» (киевский выпуск 2 сентября 2008 года) сын Валентина Петровича Александр Глушко, во время дипломирования отца отчислили из университета за неуплату обучения. Тогда он по совету товарища отнес в апреле 1929 года часть диплома под названием «Металл, как взрывчатое вещество» в Комитет по изобретениям. Там эта часть дипломного проекта попала в руки в одного из служащих штаба начальника вооружений РККА по Ленинграду и Ленинградской области Николая Ильина. Вскоре Валентина Петровича вызвали к Ильину, где он узнал, что его работа прошла экспертизу у начальника газодинамической лаборатории Н. Тихомирова и профессора М. Шулейкина. Тихомиров предложил Валентину Петровичу немедленно начать экспериментальные работы по реализации этой части дипломного проекта.
15 мая 1929 года Глушко был зачислен в штат Газодинамической лаборатории (ГДЛ) в качестве руководителя подразделения по разработке электрических и жидкостных ракет и ракетных двигателей. В 1930 году была разработана Валентином Петровичем конструкция. И было начато изготовление первого отечественного жидкостного ракетного двигателя ОРМ-1.
В 1930 году Глушко в качестве компонентов ракетных топлив были попробованы азотная кислота, растворы в ней азотного тетроксида, перекись водорода и др.
В это время Валентин Петрович опережал своими опытами Вернера фон Брауна.
Глушко были азработаны и испытаны профилированное сопло, теплоизоляция камеры ракетного двигателя двуокисью циркония и другими составами (патент получен в 1931 году). В 1932 году одновременно с работой в ГДЛ работал консультантом в Отделе лабораторий Путиловского завода.
За это время в ГДЛ были разработаны Глушко и его коллегами конструкции и испытаны двигатели серии от ОРМ-1 до ОРМ-52 на азотнокислотном-керосиновом топливе. Кроме того, разработаны конструкции ракет серии РЛА-1, РЛА-2, РЛА-3 и РЛА-100.