La guerre se prolonge, l’Allemagne vient de subir son premier échec devant Moscou. Le temps des vaches grasses est révolu, les ressources disponibles se font rares. Pour ne rien arranger aux affaires de Peenemünde, la Luftwaffe développe un missile concurrent, le V1, qui se révèle bien plus simple à mettre au point que l’A4. Après dix ans de recherches dispendieuses, il faut absolument un succès pour Dornberger faute de quoi son équipe risque d’être allouée à d’autres projets.

Début 1942, une première fusée sort des chaînes d’assemblage installées dans l’île. Après des tests statiques, le premier tir a lieu le 13 juin 1942. C’est un échec : deux secondes après le lancement, une panne électrique rend l’engin incontrôlable. L’immense roquette s’écrase lamentablement et explose. Un second essai est effectué le 16 août, l’engin explose aussi après 45 secondes. Le projectile atteint néanmoins une altitude de onze kilomètres et devient le premier objet volant à dépasser Mach 1.

Enfin, le 3 octobre 1942 à 15 h 58, le succès est au rendez-vous lors du troisième essai. Dans ses mémoires, Dornberger décrit avec émotion le premier décollage d’une V2 :
« La dernière minute se prolongeait, interminable. Sans cesse, je me forçais à ne pas regarder ma montre, à ne pas compter les secondes. Tandis que mille questions auxquelles j’aurais aimé avoir une réponse immédiate se pressaient dans ma tête. Je devais me maîtriser pour ne pas troubler les préparatifs minutieusement élaborés, en posant des questions par téléphone. Une cartouche de fumée déchira le ciel. Sa traînée verte, dérivant avec le vent, passa lentement au-dessus du banc d’essai VII, puis s’éloigna. Encore dix secondes !

Allumage ! L’ingénieur, spécialiste de la propulsion, avait dû abaisser le premier des trois principaux leviers. J’observai sur l’écran un nuage s’échappant de l’orifice de la tuyère, à l’arrière de la fusée. Des étincelles tombaient en pluie, rebondissant sur la plaque de protection, et formaient une nappe sur la petite plate-forme de béton qui supportait la table de lancement.

Stade d’amorçage ! La pluie d’étincelles se condensa rapidement en une flamme, qui, en une seconde, se transforma en un jet gazeux, serpentant, rouge et jaune. La flamme de la combustion initiale augmentait de volume, elle développait une poussée de l’ordre de huit tonnes, insuffisante néanmoins pour arracher la masse plus importante de la fusée. Trois secondes plus tard, à la fin du stade n° 2, de la fumée commençait à voiler le paysage. Des morceaux de bois, des touffes de gazon et des câbles se mirent à voler. Je vis le conducteur d’amorçage se détacher de la fusée et tomber. Au même instant l’engin se branchait sur ses propres batteries. Désormais les organes de commande étaient autoalimentés.

Fusée soulevée ! Le spécialiste de la propulsion venait d’abaisser le troisième levier, le plus critique. Le stade n° 3 était commencé. Tournant à quatre mille tours/minute, développant une puissance de 540 CV, une turbopompe était entrée en action et chassait, à raison de cent vingt-cinq litres par seconde, l’alcool et l’oxygène vers la chambre de combustion. Environ une seconde plus tard, la poussée ascensionnelle atteignait vingt-cinq tonnes. Avec une accélération approximativement égale à celle de la chute libre d’une pierre, la fusée décolla de la table de lancement. Elle sortit du champ de l’écran du téléviseur, laissant dans son sillage un immense nuage de poussière. Je braquai mes jumelles vers le nord. […] La flamme à l’arrière était presque aussi longue que la fusée elle-même. Le jet était homogène, parfaitement délimité. Tel un véhicule sur rails, la fusée suivait sa trajectoire. Le premier moment critique était passé. La preuve de la stabilité longitudinale de l’A4 était faite. L’engin ne tournait pas sur son axe. Les repères blancs et noirs restaient dans la même position par rapport à nous. Des roulements de tonnerre emplissaient l’air. Le vrombissement du propulseur nous parvenait avec un certain retard.

Nous avions entendu un ronflement au stade d’amorçage, puis, quelques secondes plus tard, le bruit au stade n° 3. Avant de venir frapper nos tympans, le son avait parcouru quinze cents mètres. Cinq secondes seulement s’étaient écoulées depuis l’amorçage. Le vrombissement augmentait d’intensité. […] La fusée ne poursuivit sa trajectoire perpendiculaire que pendant quatre, cinq secondes, puis son nez commença à s’incliner vers l’est, mais ce mouvement était à peine perceptible à l’œil. Le changement de cap était amorcé. Le souffle coupé, je contemplais le spectacle de l’engin.

En même temps, un second haut-parleur émettait une modulation, celle de la télémesure, permettant de percevoir acoustiquement les résultats de mesure de la vitesse de la fusée. Toujours plus nette, plus marquée, cette note passait du ronflement sourd au sifflement aigu et se mêlait au mugissement du propulseur. Enfin, le haut-parleur annonça : “Vitesse du son !” L’émotion m’étreignait. Un nuage blanc, celui de l’explosion, allait-il se former dans le ciel bleu… ? Non, rien ne se produisit. La fusée poursuivait sa course comme si aucun danger de catastrophe n’existait. Mais en cet instant, ce 3 octobre 1942, une fusée à réaction venait de franchir le mur du son. Un vieux rêve de l’humanité, dont les techniciens n’avaient que peu à peu reconnu l’importance, venait de se réaliser. La preuve qu’un corps de fusée, ayant les caractéristiques d’une flèche, restait stable en franchissant le mur du son et, au-delà, dans la zone des vitesses supersoniques. […] Par suite d’une illusion d’optique, le changement de cap paraissait plus accentué qu’il ne l’était en réalité. La vitesse de la fusée augmentait visiblement. En fait, l’intensité de la modulation de télémesure indiquait qu’à dix kilomètres d’altitude l’engin avait atteint 2 Mach, soit le double de la vitesse du son.

Pour la première fois, on assistait au phénomène, maintenant classique, dit de l’“éclair gelé”. Les courants atmosphériques, d’intensité variable, situés à des zones d’altitude différentes, que la fusée traversait à raison de mille mètres à la seconde, provoquaient les zigzags qui déformaient la traînée de condensation. Je pouvais facilement m’imaginer la violence des vents et la multiplicité des courants contraires qui devaient régner aux altitudes atteintes pour entraîner une déformation aussi visible de ce sillage blanc. […] “Fin de combustion”, annonça une voix. Le point lumineux du jet gazeux n’était plus visible dans les jumelles à faible grossissement. La combustion n’avait pas encore cessé. Je percevais distinctement une languette de feu jaillir de l’orifice de la tuyère, mais elle était beaucoup plus courte que tout à l’heure. […] Avec un profond soupir, je reposai mes jumelles. J’exultais, l’expérience était un succès. Pour la première fois dans l’histoire des fusées, nous avions réussi à amener un engin à réaction télécommandé au point de fin de combustion choisi à la limite de l’atmosphère terrestre et nous l’avions envoyé dans l’espace pratiquement vide d’air. C’était le fruit de dix années de travail acharné.

J’avoue sans honte que des larmes de joie me montèrent aux yeux. Je fus incapable de parler. J’étais trop ému. Je voyais que le colonel Zanssen l’était tout autant que moi. Il riait, mais ses yeux étaient humides… »

L’essai réussi ouvre l’ère du missile balistique, mais aussi celle de la conquête spatiale. L’altitude de l’apogée d’une trajectoire d’A4 est de soixante-dix mille mètres. Elle est donc en dessous de la ligne de Kármán fixée à l’altitude de cent mille mètres marquant les limites de l’atmosphère terrestre et l’espace. Il faut attendre le 20 juin 1944 et le lancement vertical d’une V2 pour franchir cette frontière. Cette date marque donc officiellement le début de la conquête spatiale.