Perencanaan desain awal selesai pada Juli 1956 dan tujuan ilmiah yang harus dipenuhi satelit ini sudah ditetapkan.
Beberapa hal yang harus dilakukan satelit itu adalah menghitung kepadatan atmosfer dan komposisi ionnya, angin matahari, medan magnet, dan pancaran sinar kosmik.
Data-data ini harus diperoleh karena amat penting dalam pengembangan satelit buatan di masa depan.
Baca juga: Misi ke Bulan Direncanakan Lagi Setelah 45 Tahun Apollo
Pada akhir 1956, baru diketahui rumitnya desain, termasuk belum selesainya pembangunan roket pendorong R-7, membuat satelit itu tidak bisa diluncurkan sesuai jadwal.
Sehingga, pemerintah Uni Soviet mengundurkan jadwal peluncuran hingga paling lambat April 1958.
Pembangunan lokasi peluncurkan dimulai pada 20 Juli 1955 dan pada Juni 1956, mesin roket R-7 yang awalnya dirancang untuk membawa misil balistik, akhirnya digunakan untuk membawa satelit ke angkasa luar.
Peluncuran pertama dilakukan pada 15 Mei 1957. Roket berhasil terbang selama 98 detik sebelum jatuh dalam jarak 400 kilometer dari titik awal.
Sejumlah percobaan kembali dilakukan pada Juni-Juli 1957 yang diwarnai beberapa kegagalan termasuk saat roket R-7 jatuh hanya tujuk kilometer dari lokasi peluncuran.
Percobaan berikutnya digelar pada 21 Agustus 1957 pukul 15.25 waktu Moskwa dan hasilnya amat memuaskan.
Roket berhasil terbang ke ketinggian yang diinginkan dengan kecepatan yang sesuai dengan rencana, masuk kembali ke atmosfir, dan terpisah di ketiggian 10 km setelah terbang sejauh 6.000 kilometer.
Baca juga: Hari Ini dalam Sejarah: Pesawat Ulang Alik Columbia Meledak
Pada 7 September 1957, percobaan kelima juga berhasil tetapi satelit "dummy" yang digunakan hancur saat kembali ke atmosfer.
Namun, roket yang digunakan untuk menerbangkan satelit ke angkasa luar dianggap sudah sempurna sehingga pemerintah yakin peluncuran berikutnya sudah bisa membawa satelit sesungguhnya PS-1.