Sergei Pavlovich Koroliov (em russo: Серге́й Па́влович Королёв, transl. Sergéj Pávlovič Korolëv, pronúncia russa: [sʲɪrˈgʲej ˈpavɫəvʲɪtɕ kərɐˈlʲɵf] (); em ucraniano: Сергі́й Па́влович Корольoв) (Jitomir, 30 de dezembro de 1906jul./ 12 de janeiro de 1907greg. — Moscovo, 14 de janeiro de 1966) foi um dos principais engenheiros de foguetes e projetistas de espaçonaves da União Soviética durante a Corrida Espacial entre os EUA e a URSS nos anos 50 e 60. Ele é considerado por muitos como o pai da cosmonáutica prática. Ele esteve envolvido no desenvolvimento do R7, Sputnik e no lançamento de Laika, Belka e Strelka e do primeiro ser humano, Iuri Gagarin, ao espaço.
Apesar de Koroliov ter sido formado como um projetista de aeronaves, suas maiores forças se encontraram na integração de projetos, organização e planejamento estratégico. Preso numa alta acusação de ser um "membro de uma organização antirrevolucionária e antissoviética" (que posteriormente foi reduzido para "sabotador de tecnologia militar"), ele foi preso em 1938 por quase seis anos, incluindo alguns meses no campo de trabalho de Kolimá. Após sua soltura ele tornou-se um projetista de foguetes reconhecido e uma figura chave no desenvolvimento do programa de míssil balístico intercontinental. Posteriormente ele veio a dirigir o programa espacial soviético e foi feito Membro da Academia de Ciências da União Soviética, supervisionando os sucessos dos projetos Sputnik e Vostok, incluindo a primeira missão orbital tripulada no dia 12 de abril de 1961. Sua morte inesperada em 1966 interrompeu a implementação de seus planos de um pouso tripulado na Lua antes dos Estados Unidos.
Antes de falecer ele era oficialmente identificado somente como Glavny Konstruktor (Главный Конструктор), ou o Projetista Chefe, para protegê-lo de uma possível tentativa de assassinato vinda dos Estados Unidos. Até mesmo alguns dos cosmonautas que trabalharam com ele não conheciam seu nome e só o conheciam como "Projetista Chefe". Por mais que entendesse a necessidade do anonimato, a impossibilidade de reconhecimento o chateava. Somente após sua morte em 1966 que sua identidade foi revelada e ele recebeu o reconhecimento público apropriado como a força motora por trás as realizações soviéticas na exploração espacial durante a após o Ano Internacional da Geofísica.
Koroliov nasceu em Jitomir, capital do Volhynian Governorate [en], no Império Russo. Seu pai, Pavel Yakovlevich Koroliov, nasceu em Mahilou, sendo filho de um soldado Russo e uma mãe Bielorussa. Sua mãe, Maria Nikolaevna Koroleva, foi filha de um mercador rico da cidade de Nizhyn, tendo uma origem Zaporozhian Cossacks [en], grega e polaca.
Seu pai mudou-se para Zhytomyr para ser professor de russo.
Koroliov cresceu em Nizhyn, sob o cuidado de seus avós maternos Mykola Yakovych Moskalenko, que era um vendedor da Segunda Guilda [en] e Maria Matviivna Moskalenko, filha de um cossaco local. Sua mãe tinha uma irmã, Anna, e dois irmãos, Iuri e Vasyl. Maria Koroleva sempre estava longe atendendo os cursos de educação superior para mulheres em Kiev. Quando criança, Koroliov era teimoso, persistente e argumentativo. Sergei cresceu como uma criança solitária com poucos amigos. Ele começou a ler bem jovem e suas habilidades com matemática e outros assuntos o tornaram o estudante favorito, mas causou inveja de seus colegas. Posteriormente ele veio a declarar numa entrevista que o tormento de seus colegas quando criança o encorajou a focar no seu trabalho acadêmico. Sua mãe divorciou-se de Pavel em 1915 e em 1916 casou-se com Grigory Mikhailovich Balanin, um engenheiro elétrico que havia sido educado na Alemanha, mas que teve de atender a Universidade Politécnica de Kiev devido ao fato dos diplomas de engenharia da Alemanha não serem reconhecidos na Rússia. Depois de conseguir um emprego na rodovia da região, Grigory e a sua família mudaram-se para Odessa em 1917, onde eles passaram pelas dificuldades com várias outras famílias através dos anos tumultuosos após a Revolução Russa e continuando as lutas até que os Bolcheviques assumiram totalmente o poder em 1920. As escolas locais foram fechadas e o jovem Koroliov teve de continuar seus estudos em casa. Grigory provou ser uma boa influência em seu enteado, que havia sofrido tifo durante a falta de alimentação em 1919.
Koroliov recebeu o treinamento vocacional em carpintaria e em várias academias na Odessa Building Trades School (Stroyprofshkola No. 1). Ao gostar de um show aéreo em 1913 ele passou a se interessar em engenharia aeronáutica. Koroliov passou a projetar um planador como um divertimento enquanto estudava para suas provas de graduação na escola vocacional. Ele realizou estudos independentes da teoria de voo e trabalhou no clube de planadores locais.
Em 1923 ele se juntou à Sociedade de Aviação e Navegação Aérea da Ucrânia e Crimeia. Ele teve sua primeira lição de voo após se juntar ao esquadrão de hidroplanos de Odessa e teve diversas oportunidades de voar como um passageiro. Em 1924 ele pessoalmente projetou um planador chamado K-5. Teve um breve treino como ginasta até que seu trabalho acadêmico sofre devido a esta distração. Koroliov esperava atender a Zhukovsky Air Force Engineering Academy [en] em Moscou, mas suas qualificações não eram o suficiente. Ele atendeu o corpo de aviação do Instituto Politécnico de Kiev em 1924 enquanto vivia com seu tio Iuri e recebia dinheiro para pagar por seus cursos devido a outros trabalhos. Seu currículo era tecnicamente orientado e inclui-a várias aulas de engenharia, física e matemática. Ele conheceu e foi atraído por sua colega, Xenia Vicentini, que viria a tornar-se sua primeira esposa. Em 1925 ele foi aceito numa turma limitada sobre a construção de planadores e quebrou duas costelas no planador que eles construíram. Ele continuou seus cursos em Kiev até ser aceito na Universidade Técnica Estatal Bauman de Moscou, onde teve Andrei Tupolev como mentor.
Após formar-se, Koroliov trabalhou com alguns dos melhores projetistas da URSS na 4ª Secção Experimental do grupo de projetos de aeronaves OPO-4, liderado por Paul Aimé Richard [fr], que havia emigrado da França para a URSS na década de 1920. Ele não se demonstrava ser excepcional no grupo, mas enquanto lá ele também trabalhou de forma independente no projeto de um planador capaz de realizar acrobacias. Em 1930 ele desenvolveu interesse nas possibilidades dos motores de foguetes de combustível líquido para impulsionarem aviões enquanto trabalhava como engenheiro chefe do Tupolev TB-3. Koroliov conseguiu sua licença de piloto em 1930 e passou a explorar os limites operacionais das aeronaves que ele pilotava, imaginando o que havia além do teto limite da aeronave e como ele poderia chegar lá. Muitos acreditam que foi assim que ele passou a se interessar na área espacial.
Koroliov casou-se com Xenia Vincentini em 6 de agosto de 1931. Ele havia pedido-a em casamento em 1924, mas ela havia recusado para prosseguir com sua educação superior. Em 1931, Koroliov e o entusiasta de viagens espaciais Friedrich Zander haviam participado na criação do Grupo para o Estudo de Propulsão Reativa, um dos primeiros centros patrocinados pelo Estado com foco no desenvolvimento de foguetes na URSS. Em maio de 1932 Koroliov foi apontado como chefe do grupo; e o interesse militar encorajou o investimento nos projetos do grupo. GIRD desenvolveu três sistemas de propulsão diferentes, cada um melhor sucedido que o anterior. O primeiro lançamento de um foguete de combustível líquido que eles realizaram foi o do GIRD-X em 1933.
O aumento do interesse militar nessas novas tecnologias levou o GIRD a ser fundido com o GDL em Leningrado em 1933 para a criação do Instituto de Pesquisa de Propulsão a Jato (RNII), liderado pelo engenheiro Ivan Gleimenov e contendo vários interessados na viagem espacial, incluindo Glushko.
Koroliov foi preso pelo NKVD no dia 27 de junho de 1938 após ser acusado de deliberadamente atrasar o trabalho no instituto e por ser membro de uma "organização antissoviética" por Ivan Kleymyonov [en] e Georgy Langemak [en], os líderes do instituto que foram executados em janeiro, e Valentin Glushko, que foi preso em março. Ele foi torturado na prisão de Lubianka com o objetivo de extrair uma confissão durante o Grande Expurgo, sendo julgado e sentenciado a morte quando o expurgo estava perdendo força; Glushko e Koroliov sobreviveram. Ambos teriam sido denunciados por Andrei Kostikov, que se tornou o chefe do RNII após sua liderança ter sido presa. O programa de mísseis acabou ficando atrás da Alemanha Nazista. Kostikov foi expulso alguns anos depois devido a acusações de irregularidades no orçamento.