Он жил обычной жизнью: занимал должность инженера Реактивного научно-исследовательского института, был женат, воспитывал 4-летнюю дочь. Но в 31 год его арестовали и сослали на Колыму. Главное обвинение: «Беспартийный инженер Королев – член вредительской организации, цель которой – ослабить оборонную мощь страны».

Через 8 лет по личному распоряжению Сталина Королева выпускают из тюрьмы и назначают руководителем Конструкторского бюро по ракетной промышленности в местечке Подлипки, куда ему пришлось переехать из Москвы. Жена – Ксения Винцентини – не стала переезжать вслед за мужем. Они числились в браке четверть века, но жили вместе всего восемь лет. Несмотря на общую дочь Наталью, супруги развелись. Тем более что у Сергея Королева появилась новая любовь – переводчица из КБ, где он работал, Нина Кочеткова. Впоследствии она стала женой знаменитого конструктора и посвятила ему жизнь.

Фамилия Королева в силу секретности его работы не числилась ни в одном справочнике. Сотрудники называли его по двум первым буквам имени-отчества  – СП (Сергей Павлович). Да и сам он был человеком скрытным. Посмеяться и расслабиться мог только в компании друзей космонавтов. Они в свою очередь, именовали Сергея Павловича «отец», а себя – «благодарные сыновья, ваши дети».

Умер Королев в 1966 году – после операции по удалению саркомы. Врачи уже сели пить чай в ординаторской, как их вновь вызвали в реанимацию: «У Королева – остановка сердца!» Спасти его уже не смогли.