С 1977 года на ЦУП возлагаются  задачи  по  управлению  полетами пилотируемых и автоматических космических кораблей,  пилотируемых орбитальных и автоматических межпланетных станций.  И в сентябре того же года он приступает к работе со станцией «Салют-6».
Главную оперативную группу управления возглавлял Алексей Станиславович Елисеев, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР, совершивший три космических полета. Он был назначен на эту должность в 1973 году, т.е. с момента образования в НПО «Энергия» (ныне РКК «Энергия») службы управления космическими полетами. А.С. Елисеев руководил полетом кораблей «Союз» по автономным программам, по программам ЭПАС и «Алмаз», полетом станции «Салют-4». По программе «Алмаз», которая осуществлялась в интересах министерства обороны СССР, он отвечал только за корабли «Союз», а пилотируемыми станциями «Салют-3» и «Салют-5» (открытые названия станций серии «Алмаз») управляла ГОГУ, сформированная в основном из специалистов НПО машиностроения – головной организации по разработке этих объектов (город Реутов, Московская область). Все управление полетом по программе «Алмаз» производилось из ЦУПа под Евпаторией. Отсюда же обеспечивалось управление и долговременной орбитальной станцией «Салют-4» (головной разработчик – НПО «Энергия»).
«Салют-6», оснащенный двумя стыковочными узлами, был долговременной орбитальной станцией нового поколения. Для дозаправки ее двигательной установки топливом, доставки на борт научного и служебного оборудования, продуктов питания и других грузов были созданы автоматические грузовые корабли «Прогресс», что стало новым шагом в обеспечении обживания человеком околоземного космического пространства. На станцию «Салют-6» совершили полеты первые международные экипажи. Эти полеты осуществлялись в рамках программы «Интеркосмос». Вместе с советскими космонавтами в них участвовали представители Чехословакии, Польши, Германской Демократической Республики, Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Кубы, Монголии и Румынии.
К станции «Салют-6» было запущено 33 космических аппарата, в том числе 18 пилотируемых кораблей, 2 из которых не смогли состыковаться, но экипажи благополучно вернулись на Землю. За время активной эксплуатации станции на ней работали 27 человек, включая 8 иностранных космонавтов.
В 1982 году руководителем ГОГУ стал Валерий Викторович Рюмин, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР, совершивший тоже три космических полета.
В апреле 1982 года на смену «Салюту-6» выводится на орбиту усовершенствованная станция «Салют-7». Ее полет вписал свою незабываемую страницу в летопись пилотируемой космонавтики. После трех лет эксплуатации со станцией была потеряна связь, и она осталась на орбите обесточенной и неуправляемой. Для реанимации станции была разработана новая методика стыковки, не имеющая аналогов в мировой практике, – стыковки с пассивным космическим объектом. Эта задача была успешно реализована 8 июня 1985 года. Экипаж корабля «Союз ТМ-13» – Владимир Джанибеков и Виктор Савиных перешли на борт станции «Салют-7» и, работая в постоянном контакте со специалистами ЦУПа, последовательно, шаг за шагом, полностью восстановили ее работоспособность.
К станции «Салют-7» было запущено 25 космических аппаратов, в том числе 10 пилотируемых кораблей (стыковка одного из них не удалась, и экипаж после двухсуточного полета вернулся на Землю). На станции побывал 21 человек, включая двух иностранных космонавтов (Индии и Франции). 
Орбитальная станция «Мир» стала логическим продолжением программы поэтапного обживания околоземного космического пространства. Первый элемент станции – ее базовый блок был выведен на орбиту 20 февраля 1986 года. Он имел шесть стыковочных узлов и уже сам по себе был пригоден к эксплуатации, мог обеспечивать необходимые условия для длительной работы экипажей. Но этот запуск стал лишь началом уникального строительства – создания на околоземной орбите многоцелевого постоянно действующего пилотируемого комплекса модульного типа.
В состав станции «Мир» вслед за базовым блоком вошли модули «Квант» (1987 г.), «Квант-2» (1989 г.), «Кристалл» (1990 г.), «Спектр» (1995 г.), стыковочный отсек (1995 г.) и завершающим был модуль «Природа» (1996 г.). Масса станции с двумя пристыкованными кораблями достигала 140 тонн.
Станция «Мир» стала настоящим летным полигоном для испытаний в реальных условиях многих технических решений и технологических процессов, используемых на Международной космической станции.
Впервые в мировой практике именно на станции «Мир» был реализован модульный принцип строительства на орбите космических сооружений больших габаритов и масс, который лег в основу создания МКС. И только в России к тому времени была практически решена проблема длительных пилотируемых полетов, в том числе и ее медико-биологические аспекты, что позволяло космонавтам без ущерба для здоровья переносить многомесячное воздействие невесомости. И только Россия имела в своем распоряжении действующую постоянно обитаемую орбитальную станцию «Мир», на которой можно было в реальных условиях осуществлять практическую подготовку экипажей к будущей работе на МКС.
Совместные полеты на станции «Мир» российских космонавтов и иностранных астронавтов позволили приобрести опыт одновременного выполнения нескольких международных научных программ интегрированным экипажем. В ходе выполнения программ «Мир–Шаттл» и «Мир–НАСА» была проведена отработка технологии совместного управления  пилотируемыми космическими объектами двух стран из двух Центров управления – российского в г.Королеве (Московская обл.) и американского в г.Хьюстоне (штат Техас).
Всего к станции «Мир» совершили полеты и успешно состыковались с ней 100 российских космических аппаратов, в том числе 30 пилотируемых кораблей. 10 полетов и 9 стыковок выполнили американские корабли системы «Спейс шаттл». В первом полете шаттла стыковка не предусматривалась, было осуществлено только сближение до 11 метров.
Станция «Мир» эксплуатировалась 15 лет. За этот период на ней побывали 104 человека, в том числе 62 иностранных космонавта – представители США, Франции, Европейского космического агентства, Германии, Сирии, Болгарии, Афганистана, Японии, Великобритании, Австрии, Канады и Словакии.
Экипаж первой основной экспедиции на станции «Мир» – Леонид Кизим и Владимир Соловьев – выполнил уникальный межорбитальный перелет на станцию «Салют-7». После выполнения там запланированных работ, завершающих программу научных исследований на этой станции, космонавты вернулись обратно на станцию «Мир».
Использование корабля «Союз Т-15» в качестве межорбитального парома позволило экипажу взять с собой не только материалы выполненных экспериментов, но и часть аппаратуры из арсенала научного оборудования станции «Салют-7», чтобы использовать его на новой станции. Так, в «Союз-15» загрузили фотокамеры, спектрометры, медицинские приборы и другое научное оборудование. В их числе были полуавтоматическая электрофоретическая установка «Робот», ультразвуковой кардиограф «Аргумент», многозональный спектрометр МКС-М, широкоформатный топографический фотоаппарат КАТЭ-140, видеокомплекс «Нива», технологический прибор «Пион-М», биотермы – всего около 300 килограммов груза.
С 1989 года ГОГУ возглавляет Владимир Алексеевич Соловьев, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР. До своей экспедиции на станцию «Мир» он вместе с Леонидом Кизимом и Олегом Атьковым совершил самый длительный в то время 237-суточный космический полет, во время которого шесть раз выходил на внешнюю поверхность станции «Салют-7» (а всего на его счету восемь выходов в открытый космос). В настоящее время В.А.Соловьев является руководителем полета российского сегмента Международной космической станции.
В течение пяти лет (от запуска базового блока «Мира» до схода «Салюта-7» с орбиты) ЦУП обеспечивал параллельное управление обеими станциями. Причем на этот же период пришлась заключительная фаза полета автоматических межпланетных станций «Вега» к комете Галлея, потом были полеты автоматических межпланетных станций «Фобос» и корабля многоразового использования «Буран». И управление всеми этими объектами также осуществлялось из  ЦУПа ЦНИИмаш.
После запуска первого модуля МКС ЦУПу снова пришлось работать одновременно с двумя орбитальными станциями, поскольку «Мир» еще был на орбите, и полеты космонавтов к нему продолжались. Работа по двум пилотируемым программам продолжалась более двух лет и 23 марта 2001 года завершилась уникальной операцией – осуществлением управляемого схода с орбиты такого массивного и крупногабаритного объекта, как станция «Мир», в заданный район акватории Тихого океана.
За время полета станции «Мир» по российской и международным программам выполнено более 23 тысяч  научных экспериментов и исследований. Многие из них не имели аналогов в мире, например, наблюдение в  рентгеновском диапазоне вспышки Сверхновой в Большом Магеллановом Облаке, регистрация всплесков заряженных частиц – предвестников  землетрясений, длительное (до 10 лет) экспонирование конструкционных материалов на внешней поверхности станции, исследование низкотемпературной плазмы в условиях микрогравитации на установке «Плазменный кристалл» (этот эксперимент продолжается в настоящее время на МКС) и т.д.

вверх