Шансов у выходца из нищей крестьянской семьи заниматься передовой наукой и самыми на тот момент высокими технологиями было немного. Но молодая советская власть в условиях тотального дефицита кадров сделала ставку на талантливых людей из рабочей и крестьянской среды. Так Янгель сначала попал на рабфак, а оттуда – в недавно созданный Московский авиационный институт (МАИ), став одним из первых его студентов.
Окончив в 1937 году МАИ Михаил Янгель начал сотрудничать с различными конструкторскими бюро, принимал участие в работе над самолетами И-153, ТИС, И-180, И-185, По-2.
Уже после Великой Отечественной войны его пригласил к себе заместителем Сергей Королев в третий отдел НИИ-88, который специализировался на реактивных и ракетных системах. При этом Янгель, признавая авторитет Королева, далеко не всегда был с ним согласен и не боялся спорить. Он, например, считал, что ракеты, работающие на жидком кислороде, не могут достичь высокой степени боеготовности.
Огромные силы в то время оказались брошены на создание баллистических ракет, обладание которыми должно было помочь СССР преодолеть отставание от США в сфере ядерного оружия и особенно – в области дальней бомбардировочной авиации.
Янгель участвовал в разработке проектов ракет Р-5 и Р-7, руководил созданием ракет Р-11 и Р-12, организовал многочисленные исследования в области аэродинамики, баллистики, материаловедения.
В 1954 году Михаил Янгель получил в свое распоряжение огромный ресурс, возглавив днепропетровский завод «Южмаш» и связанное с ним ОКБ-586 – впоследствии конструкторское бюро «Южное».
Первым крупным успехом ОКБ-586 стало создание одноступенчатой баллистической ракеты средней дальности Р-14 наземного базирования. Одновременно началась деятельность по созданию следующей ракеты этой линейки – Р-16. Первый ее пуск оказался неудачным. Второй пуск состоялся через год. Хотя из-за потери устойчивости ракета упала на трассе полета, разработчики убедились в жизнеспособности принятой схемы. Третий пуск в конце 1961 года завершился полностью удачно и Р-16 стала поступать на вооружение.
Следующим детищем Янгеля стала Р-36 – тяжелая межконтинентальная ракета шахтного базирования. Одна из ее модификаций – Р-36орб – представляла так называемую «систему частично-орбитальной бомбардировки», когда головная часть ракеты выводилась на орбиту и уже оттуда могла осуществлять потенциальную атаку.
Это конструкция, во-первых, обеспечивала неограниченную дальность полета, позволяющую поражать цели, недосягаемые для обычных межконтинентальных баллистических ракет. Во-вторых, давала возможность поражения одной и той же цели с противоположных направлений. Это заставляло потенциального противника создавать противоракетную оборону как минимум с двух сторон.
С боевого дежурства орбитальные ракеты Р-36орб были сняты только в январе 1983 года в связи с заключением Договора об ограничении стратегических вооружений. В этом договоре было введено ограничение на размещение и применение ядерного оружия в космосе.
Но самым известным произведением Янгеля – и по совместительству самой знаменитой советской баллистической ракетой – стала Р-36М, получившая на Западе название «Сатана». При ее создании Янгель внедрил идею «минометного старта», когда ракету выбрасывает из шахты газогенератором, и лишь после этого она запускала свои двигатели. Эта мысль вызвала у многих неверие и ожесточенную критику.
Янгель указывал, что минометный старт – решение, которое позволит запускать межконтинентальные ракеты с субмарин, находящихся в подводном положении. Заставлять же лодку всплыть перед запуском – это значит обрекать ее на высокий риск уничтожения еще до выполнения боевой задачи.
В итоге прав оказался именно Янгель – минометный или «холодный» старт ракеты до сих пор применяется для боевых ракет различных классов. Для подлодок же это единственный способ, позволяющий запускать ракеты в подводном положении. Правда, увидеть воплощение своей идеи на практике ученый не успел. До первого запуска Р-36М Янгель не дожил – 25 октября 1971 года он внезапно скончался в 59-летнем возрасте.
До смерти он успел приложить руку к еще одному выдающемуся проекту – ракете РТ-23, составлявшей часть боевого железнодорожного ракетного комплекса. Их передвижения потенциальному противнику отследить было очень трудно – и поэтому они превращались в почти неуязвимую цель для его ракет.