En 1903, il publia son ouvrage majeur, Exploration des espaces cosmiques par des engins à réaction, où se trouvent énoncées pour la première fois les lois du mouvement d'une fusée. On lui doit aussi l'idée du moteur-fusée à hydrogène et oxygène liquides, les concepts de fusée à étages, de station orbitale, de colonie spatiale, etc.
