20 мая 1949 г. 2-е Управление выводится из состава ГЦП МВС и включается в штат Государственного Краснознаменного научно-испытательного института ВВС с переименованием в 6-е Управление, в состав которого вошел отдел полигонного обеспечения. В июле 1949 г. 6-е управление ГК НИИ ВВС перебазируется на постоянное место дислокации в с. Владимировка Астраханской области. В мае 1950 г. управление было преобразовано в Научно-исследовательский полигон No 4 ВВС со службой полигонных испытаний (СПИ). Основные работы НИП ВВС были сосредоточены на испытаниях авиационного ракетного вооружения. На базе СПИ было сформировано Управление трассового измерительного комплекса (ТИК), куда вошли отдел организации трассовых измерений и эксплуатации технических средств, обработки информации, наземной фотокиносъемки и фотохимической обработки, подразделения технического обеспечения, а также отдельные измерительные трассы и полигоны.
В начале 50-х годов вышло несколько правительственных постановлении о создании управляемого ракетного авиационного вооружения для авиационных комплексов перехвата воздушных целей. Проектирование снарядов было поручено одновременно нескольким конструкторским бюро. Так, в ОКБ-2 (Министерства оборонной промышленности) под руководством П.Д. Грушина создавались ракетные системы К-5, К-6 и К-51, в ОКБ-134 И. И. Торопова системы К-75 и К-7 (в вариантах К-7л с управлением по лучу радиолокатора и К-7с с головкой самонаведения), в ОКБ-4 (МОП) М. Р. Бисновата система К-8 (также в двух вариантах с управлением по лучу и самонаведением). Постановление СМ СССР об испытании этих систем в составе ряда авиационных комплексов вышло 30 декабря 1954 г. Все основные испытания проводились на полигоне Владимировка. С 13 мая 1953 г. начались летные испытания самолета-мишени Ла-17, а 8 октября 1953 г. начались испытания системы К-5 ракетного вооружения истребителей-перехватчиков: ракета, сойдя с направляющей МиГ-17П (СП-6), совершила относительно прямолинейный полет. В августе 1954 г. было предпринято несколько попыток пусков с СП-6 по первой советской специально разработанной беспилотной мишени – «изделию 201».
Пуски по самолетам-мишеням начались в марте 1955 г. Первый успех пришел в праздник советских женщин. Пуск осуществлялся неподалеку от Владимировки и потому всем более или менее свободным работникам испытательного центра довелось стать свидетелями удивительного зрелища первого ракетного перехвата. Как на параде прошли в строю самолет-мишень Ту-4 и «фотограф» Ил-28, в двух километрах от них – МиГ-17 с ракетами и еще немного дальше два МиГ-15, которым предстояло добить мишень из пушек в случае неудачной или частично успешной ракетной атаки. Однако ракета не промахнулась – с самолета-фотографа зафиксировали почти прямое попадание. После принятия на вооружение в 1956 г. система получила наименование С-1-У, самолет – МиГ-17ПФУ, а сама ракета – РС-1У (реактивный снаряд первый, управляемый).
Весной 1956 г. во Владимировке начались испытания ракеты К-5М, предназначенной для перехватчика МиГ-19. Большую часть государственных испытаний перехватчика МиГ-19"с ракетным вооружением провел С.А. Микоян. Испытательные полеты с ракетами К-5М начались 14 октября 1957 г. и продолжались десять дней. По их результатам новая система вооружения получила положительную оценку, после чего было принято решение о запуске ее в серийное производство под обозначением С-2-У.
Еще одним направлением являлось оснащение самолетов авиационными реактивными системами (АРС). Первая такая система прошла испытание 1954-1955 гг. в ГК НИИ ВВС на истребителе МиГ-17. Ответственными были назначены ведущий конструктор ОКБ-16 Г.М.Шахназаров, летчик-испытатель майор А.Е.Черняев и ведущие инженеры Вольников (ОКБ-155) и майор А.Тарасов (ГК НИИ ВВС). После испытаний на основании Постановления СМ СССР от 22 марта 1955 г. и приказа МО СССР от 8 апреля 1955 г. снаряд АРС-57 с БЧ фугасного действия поступил на вооружение ВВС в составе авиационной реактивной системы АС-5 и получил официальное наименование С-5.
Институт принимал участие в испытаниях первых систем ПВО, таких как система «Ураган-5» (или «У-5»), которую начали разрабатывать в еще 1954 г. Система У-5 стала первой в СССР единой замкнутой системой автоматизированного перехвата воздушных целей.
Мощный толчок к развитию не только полигона, но и населенного пункта Владимировка дала работа по межконтинентальной крылатой ракете «Буря». Согласно постановления СМ СССР от 20 мая 1954 года задавалась разработка МКР «Буря» (изделие»350», В-350, Ла-350) в ОКБ-301 и МКР «Буран» («изделие 40») в ОКБ-23 с дальностью полета до 9000 км. Также по Постановлению СМ от 19 апреля 1956 г. задавалась разработка ракеты П-20 с дальностью полета 3200-3400 км для ВМФ – разработчик ОКБ-240. 23 сентября 1957 года вышло Постановление Совета Министров СССР по разработке новой стратегической ударной системы на основе беспилотного самолета «С» («самолет «121», Ту-121) с дальностью поражения цели 3000 – 4000 км. Головным предприятием, отвечавшим за создание всего комплекса, было утверждено КБ А.Н.Туполева (ОКБ-156).
