С конца марта до начала июня в голой, раскаленной летом пустыне были уже сосредоточены военно-строительные бригады и отряды численностью более трех тысяч человек. В течение последующих пяти месяцев (с июня по ноябрь 1955 года) предстояло сосредоточить в районе Тюра-Тама еще более 12 тысяч человек. Всего на строительстве комплекса в первый год работало 15 тысяч строителей. К концу мая были проложены новые железнодорожные пути для приема вагонов и выстроен первый бетонный завод, прямо напротив станционного здания: начали прибывать вагоны со щебнем, песком, цементом и другими строительными материалами.

В полутора километрах от станции, в промышленной зоне, появилась улица из сборно-разборных бараков. Они собирались и разбирались быстро, но условия проживания в них оставляли желать лучшего. Однако они в первые месяцы здорово выручали в обеспечении людей временным жильем.

5 мая закладкой первого сборно-щитового дома и общежития (прораб М. С. Пернятин) было начато строительство жилой зоны. Параллельно закладывались фундаменты под жилые дома, школу, казармы по типовым проектам. Для стеновых конструкций этих сооружений началось крупномасштабное изготовление шлакоблоков из местных шлаков, копившихся возле железной дороги десятилетиями. Экономия от применения шлакоблоков составила в денежном выражении более 500 миллионов рублей.

В конце июля на место первого старта приехала рекогносцировочная группа, которая забила первые колышки разметки котлована под старт. Колышки простояли там до 15 сентября.

Начальником строительства был назначен выдающийся военный строитель полковник Георгий Максимович Шубников. В 1932 году он окончил Ленинградский институт промышленного строительства. До войны строил объекты первых пятилеток, Забайкальский укрепрайон, в войну — укрепрайоны на Дону и под Сталинградом, переправы на Днепре, дороги в Северной Буковине, мост на Висле. После войны восстанавливал и строил заново мосты через проливы Штральзунд и Цитенрабен, мост через Дунай в Будапеште, мост через Шпре в Берлине. Он же строил величественный мемориал на кладбище наших воинов в Трептов-парке в Берлине. Потом были Донбасс, аэропорт в Ташкенте, объекты ПВО в Азербайджане и, наконец, как звездный час и вершина — полигон Тюра-Там, будущий космодром страны.

Из воспоминаний М. Г. Григоренко: «К 1955 году определились основные контуры стройки, хотя многое было еще неясным, мы окончательно определили строительную организацию, дали распоряжение о передислокации ее в район строительства и вызвали Г. М. Шубникова в Москву для постановки задачи. Георгий Максимович побывал в министерствах-заказчиках, ознакомился с проектными наметками и отбыл с заданием разработать и сделать заявку на рабочих, материалы и технику, а также продумать и дать соображения о развертывании промышленных предприятий для нужд строительства… Через несколько дней Шубников прилетел с заявками и предложениями. Просьбы об откомандировании инженерно-технических работников, с которыми он прежде работал, были полностью удовлетворены».

Г. М. Шубников и офицеры его управления прибыли на место строительства полигона в апреле и разместились на запасных путях станции Тюра-Там в поезде из семи вагонов и в палатках.

Главным инженером проекта полигона был назначен подполковник Алексей Алексеевич Ниточкин. Участник Великой Отечественной войны, он имел за своими плечами не только фронтовой опыт офицера инженерных войск, но к этому времени уже и опыт проектирования и строительства первого в стране испытательного полигона реактивной техники Капустин Яр.

Алексей Алексеевич был человеком большой эрудиции, глубоких знаний и широкого кругозора, благодаря чему уверенно решал все возникавшие вопросы творчески, энергично, с полной ответственностью за принимаемые решения. Все это, как и личная организованность и обязательность, снискали ему высокий авторитет и у заказчика, и у главных конструкторов, и у строителей. Нередко он сам садился за чертежную доску и решал задачи, возникавшие у строителей на месте работы. Для многих он был учителем, и каждый проектировщик считал за честь работать с ним. Главным инженером проекта (ГИП) он оставался вплоть до своей смерти. Он отвечал за всё, что проектировалось и как проектировалось на полигоне.

А проектирование было трудным. Особую трудность представляла работа по проектированию стартового комплекса. Уникальные технологии, сложное оборудование, необходимость многократного использования оборудования в условиях во многом не изученных воздействий, в том числе высокотемпературных газовых потоков больших давлений. Разработка первого старта представляла сложную научно-техническую задачу, требовавшую проведения большого объема научно-исследовательских и проектно-конструкторских проработок. Трудности проектирования заключались также в крайне сжатых сроках и необходимости увязки технологических требований не одного десятка различных конструкторских бюро с целью выработки оптимального варианта стартового сооружения.

Рождалось уникальное сооружение, не имевшее аналогов в мировой практике конструирования, проектирования и строительства, без каких-либо методик расчетов основных ведущих конструкций. Многие вопросы приходилось решать, полагаясь на здравый смысл, интуицию и высокий уровень общей профессиональной подготовки проектировщиков и конструкторов. Задача осложнялась еще и тем, что многие работы велись параллельно. Непрерывно менялись исходные данные на системы, и требовалось постоянно вносить изменения в строительную часть. Но постепенно в чертежах будущий стартовый комплекс приобретал свои реальные формы.

Проектировщики и строители должны были построить сооружения и смонтировать оборудование, обеспечивающее работу многосложного организма полигона. Особые требования предъявлялись к стартовому сооружению, подвергающемуся во время пуска колоссальным динамическим и температурным нагрузкам. Должны были быть обеспечены: устойчивость старта, прочность конструкций, стойкость, морозоустойчивость, долговечность. Полигон в целом должен быть обеспечен энергией, водой, теплом, связью, канализацией, вентиляцией, жильем, необходимыми сооружениями бытового и культурного назначения.

Строительство начало развертываться почти одновременно во всех гарнизонах. Поступала техника, которую необходимо было смонтировать, отладить и принять в эксплуатацию. Вся эта огромная работа требовала большой оперативности, своевременной, четкой информации и личного контроля со стороны руководителей всех звеньев. Поэтому командованию полигона приходилось непрерывно разъезжать в пункты формирования: в Москву, Болшево, ГЦП, в «Тайгу» и т. д., а также непрерывно командировать офицеров ОКСа, тыла, политотдела, штаба, службы НИР на строящиеся объекты. Да и самому начальнику полигона сидеть спокойно не приходилось. Ежедневно возникало очень много вопросов, которые нужно было решать незамедлительно. Каждый день Алексею Ивановичу надо было что-то с кем-то согласовывать, и это отнимало немало времени, сил и нервов.

Полигон подчинялся отнюдь не председателю Госкомитета по оборонной технике и тем более не С. П. Королеву. Нестеренко как начальник полигона находился в непосредственном подчинении заместителя министра обороны Главного маршала артиллерии М. И. Неделина. Армия строителей, создающая в этой пустыне самый большой в мире научно-испытательный ракетный центр, подчинялась другому заместителю министра обороны. Поэтому начальник строительства полигона формально не подчинялся начальнику полигона. Для контроля за полетом ракет почти на всей территории страны необходима четкая и надежная работа связи. За создание системы связи на полигоне и за его пределами отвечал начальник войск связи Советской армии — тоже заместитель министра обороны. Чтобы начал, наконец, работать аэропорт на самом полигоне, надо было обращаться еще к одному заместителю министра обороны — главнокомандующему Военно-воздушными силами.