1924 m. baigė Odesos statybininkų profesinę mokyklą, įgydamas statybininko-čerpininko specialybę;
1924–1929 m. mokėsi A. Baumano aukštosios technikos mokyklos Aeromechanikos fakultete. Diplominiam darbui sukūrė lengvojo lėktuvo СК-4 projektą (vadovas – Andrejus Tupolevas);
Raketine technika susidomėjo susipažinęs su K. Ciolkovskiu. Subūręs vienminčių komandą, 1933 m. paleido pirmąją TSRS skysto kuro raketą ir buvo paskirtas Reaktyvinio mokslinio tyrimo instituto direktoriaus pavaduotoju;
Nuo 1946 m. iki mirties buvo balistinių ilgojo nuotolio raketų bei raketinių-kosminių sistemų generaliniu konstruktoriumi.
Veikla
S. Koroliovui vadovaujant buvo sukurta:
1957 m. – pirmasis dirbtinis Žemės palydovas („Sputnik“);
1961 m. – pirmasis kosminis laivas „Vostok“ („Восток“), kurį pilotavo pirmasis kosmonautas Jurijus Gagarinas;
sukurtos raketinės-kosminės sistemos, kurių pagalba paleistas dirbtinis Saulės palydovas, automatinės tarpplanetinės stotys į Mėnulį, Venerą bei Marsą, pirmasis minkštas nusileidimas į Mėnulį, dirbtiniai Žemės palydovai serijos „Elektron“, „Molnija-I“, daugelis serijos „Kosmos“ palydovų bei pirmieji tarpplanetiniai žvalgybiniai palydovai „Zond“.
Papildoma informacija
1938 m. buvo apkaltintas naryste opozicinėje grupuotėje ir kenkėjiška veikla, nuteistas dešimčiai metų kalėti. Pradžioje dirbo aukso kasyklose Kolymoje, vėliau- kalintas NKVD specialiojoje tarnyboje, kur konstravo naują aviacinę techniką. 1944 m. buvo išlaisvintas anksčiau laiko, 1957 m. reabilituotas;