В.Н. Челомей отдал космонавтике более 30 лет своей творческой жизни. Он является одним из славной плеяды главных конструкторов отечественной ракетно-космической техники. Его идеи часто опережали время, поначалу казались нереализуемыми и вызывали неприятие у многих руководителей ракетно-космической отрасли и лиц, принимающих решения. Тем не менее, тщательная проработка научного обоснования новых предложений, хорошо продуманная экспериментальная база, как правило, пробивали дорогу новым идеям.
Блестящие организаторские способности помогли Челомею создать надежный творческий коллектив, способный решать не только сложнейшие научные и технические задачи, но и преодолевать организационные сложности, вызванные внешними причинами. В трудные времена коллективу помогало выжить и не утратить творческий потенциал разнообразие тематики. После кончины первого Генерального конструктора созданный им коллектив продолжает жить и продуктивно работать.
Вплотную занимаясь разработкой и созданием образцов ракетно-космической техники, В.Н. Челомей не оставлял научную работу. Его основные труды посвящены теории колебаний, динамической устойчивости упругих систем, конструкции и динамике машин, теории сервомеханизмов. Значительные результаты получены в развитии методов прикладной математики.
Одно из его важнейших теоретических исследований касается проблем устойчивости упругих динамических систем. Впервые в этой области механики им была составлена бесконечная система линейных дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами и разработан метод приближенного решения этой задачи. Были предложены практические рекомендации для определения областей неустойчивости сложных систем. В дальнейшем Челомей расширял класс рассматриваемых систем, в ряде случаев получил аналитические решения. Большинство его теоретических работ заканчивалось выводом расчетных формул, которыми удобно пользоваться на практике. Вклад Челомея в решение проблем динамической устойчивости упругих систем признан в мировой науке основополагающим.