1911年12月11日，钱学森出生在上海。在北京读完小学后，在北京师大附中读中学，1929年考入上海交通大学学习铁路机械工程专业。1934年他又考取清华大学第二届留美公费生，次年赴美国麻省理工学院留学，并获得了硕士学位。之后，钱学森又慕名来到洛杉矶市郊的加州理工学院航空系，该系著名的空气动力学教授冯·卡门先生在当时是研究航空科学的顶尖人物，后来被誉为“超音速飞行之父”，钱学森成了冯·卡门教授的博士研究生。
在冯·卡门教授的影响下，钱学森对火箭技术产生了浓厚兴趣，他参加了由5个人组成的研究火箭小组，名为“火箭俱乐部”。在卡门教授的热心培育下，仅有5人的“火箭俱乐部”成立一年来，已经开花结果了。钱学森的《火箭发动机喷管扩散角对推力影响的计算》及同伴对火箭发动机的一些实验结果的分析，在《富兰克林学会会刊》上发表了。这些研究成果立即引起了美国科学家们对火箭技术的重视，美国政府对他们的研究也密切关注着。在研究的基础上，“火箭俱乐部”的成员们又在雄心勃勃地进行着实验，他们在地面上安装测试着一枚自己做的小型火箭，他们在走一条前人没有走过的危险之路，稍有不慎，后果则不堪设想。有很多次，火箭发动机因故障喷出的臭哄哄的有毒气体，搞得大楼乌烟瘴气。
为了降低给大楼带来的危害，火箭小组搬到了一个无人使用的水泥平台上。不料，实验中接连发生了两次意外的爆炸，特别是第二次爆炸力非常大，竟然把一个定位部件深深打入墙壁内。自此，周围的人们给“火箭俱乐部”改了名，叫做“自杀俱乐部”。在多次危险的试验中，对火箭技术的研究日益丰富起来。这时第二次世界大战的乌云飘到了美国上空。俱乐部的成员分散了，大家都在不同程度上参与着战争。钱学森作为侨民，在取得博士学位后继续留校任教。1942年，德国人成功发射“V—1”导弹的情报，着实把盟国吓了一大跳。这个7.5米长、2.2吨重的铁家伙，最大射程可达370千米，飞行时速为600千米，无疑，这在当时是十分可怕的打击力量。美国军方立即联想到加州理工学院的“火箭俱乐部”。
钱学森受委托进行重大的军事科技研究。首先，钱学森等人分析了用火箭发动机推进导弹的可能性，提出了3种火箭导弹的设计思想，并整理成一份详尽的报告。这份报告如同一支兴奋剂，给沉闷的美国军事科学研究带来了勃发的生机，军方首脑们纷纷传阅着报告摘要，他们透过报告的字里行间，看到了战争之神手中那把银光闪闪的利剑，看到了一种新的威慑力量。于是，这项被誉为“美国导弹先驱”的计划被迅速推上研制的轨道。
二战结束时，美国空军在一份绝密报告中承认：“钱学森为战争的胜利做出了巨大贡献”。美国专栏作家密尔顿·维奥斯特称钱学森“对建造美国第一批导弹起过关键性作用，是使美国空军飞机从螺旋浆式向喷气机过渡，并最后向遨游太空的无人航天器过渡的长远规划的关键人物，是帮助美国成为世界第一流军事强国的科学家的银河中的一颗明亮的星。”
5年后，钱学森的研究工作已经极大地前进了，他的关于核火箭的研究论文震惊了美国的科技泰斗，将人们带入了一个无法想象的新天地，重新唤起了人类开拓宇宙空间的火一样的热情。钱学森设计的是一个重约5吨，长27米，箭体中间有一对短小飞行翼，飞行速度每小时可达1.6万千米的细长的火箭。这种装有特种混合燃料的火箭，发射的最初速度每小时约1.2万千米。火箭所携带的燃料可维持几十分钟，发动机停止工作后，凭火箭巨大的惯性还可继续升高90千米，数分钟内，就能够滑行2000多千米之遥。
世界为之轰动了，各地的报刊纷纷报道这一“惊人的火箭理论”，同时刊登钱学森的大幅照片，一些出版商还争先恐后地推出有关这位中国火箭专家的连环画。这时年仅37岁的钱学森已被世界公认为力学界、应用数学界的权威和流体力学研究的开路人之一，是卓越的空气动力学家，现代航空科学与火箭技术的先驱，工程控制论的创始人。