Він розробив і випробував профільоване сопло, розробив теплоізоляцію камери ракетного двигуна двоокисом цирконію та іншими складниками. 1930 року, як співробітник Газодинамічної лабораторії, молодий конструктор розробив експериментальний проект ракетного двигуна, чим започаткував нову добу ракетного двигунобудування. У січні 1934 року Глушко був переведений до Москви й призначений начальником сектору Наркомату Оборони. У 1933–1934 роках читав курси лекцій у Військово-повітряній інженерній академії ім. М. Є. Жуковського.