Сергей Павлович Королев родился 12 января 1907 года в городе Житомире. Отцом Сергея стал Павел Яковлевич Королев, родившийся в городе Могилеве 7 января 1877 года, преподаватель истории и филологии в гимназии города Нежина. Мать, Мария Николаевна, в девичестве Москаленко, родилась 13 марта 1888 года и незадолго до свадьбы с П.Я. Королевым, 28 августа 1905 года, окончила нежинскую гимназию. В 1924 г. Сергей Павлович окончил Одесскую строительную профессиональную школу и в этом же году подал просьбу о зачислении в Академию воздушного флота. Решение вопроса о зачислении затянулось, и он поступил в Киевский политехнический институт на авиационное отделение, затем перевёлся в Московское высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана. В это время Сергей Королёв проектировал и строил летательные аппараты: планеры «Коктебель», «Красная Звезда» и лёгкий самолет СК-4, предназначенный для достижения рекордной дальности полёта. Эти работы показали явные способности Королёва как авиационного конструктора.
В 1930 г. Сергей Павлович закончил МВТУ и начал работать в Центральном аэродинамическом институте, а в 1933 г. перешёл в только что организованный Реактивный НИИ. В РНИИ Королёв занимался созданием крылатых ракет с гироскопическим автопилотом и с гирокомандной системой наведения, снабжённых жидкостным ракетным двигателем конструкции В. Глушко. Кроме того, он работал над проектом ракетоплана (ракетоплан РП-318-1, созданный на базе планера Королёва и двигателя Глушко, совершил первый полёт 28 февраля 1940 г.).