История космодрома начинается с Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 11 января 1957 года, когда было принято решение о создании военного объекта с условным наименованием "Ангара" - первого соединения межконтинентальных баллистических ракет "Р-7". В том же году началось строительство первых стартовых комплексов. При выборе местоположения объекта в первую очередь учитывались:
досягаемость территории вероятного противника; возможность проведения и контроля испытательных пусков в район полигона на полуострове Камчатка;
необходимость в особой скрытности и секретности; близость железнодорожного узла;
наличие малонаселенных зон падения блоков первых ступеней ракет-носителей.

В декабре 1959 года было завершено строительство первой пусковой установки (площадка 41) и в январе 1960 года первая ракета “Р-7А” была поставлена на боевое дежурство. Решение об использовании стартовых комплексов межконтинентальных баллистических ракет для запусков спутников было принято в 1963 году. К этому времени за короткий срок были построены, введены в эксплуатацию и поставлены на боевое дежурство 15 пусковых установок для четырех типов ракет: "Р-7А", "Р-9А", "Р-16" и "P-16А". Необходимость использования Плесецка как космодрома была продиктована необходимостью увеличения количества запусков космических объектов, в том числе военного назначения. К июню 1964 года были завершены организационные мероприятия по преобразованию объекта "Ангара" в Научно-исследовательский испытательный полигон, в состав которого вошло 2-е управление по испытанию космических аппаратов и ракет-носителей.

Первый космический старт состоялся 17 марта 1966 года, когда был осуществлен запуск спутника "Космос-112". С этого момента началась интенсивная эксплуатация космодрома.