此后，布劳恩不仅找到了合适的导弹试验基地——佩内明德，同时开始研究新的武器计划——V-2火箭计划，更是出任技术部主任，可以说为二战中的德国贡献良多。1942年10月3日，V-2首次发射成功，伴随着这一毫无预警的杀伤性武器的诞生，布劳恩的太空旅行梦想也更多地演变为了一场生死之战。
纳粹的V-2火箭
锒铛入狱的“火箭之父”
当布劳恩的团队完成V-2火箭的设计之际，大规模的火箭生产已经开始进行。此时的布劳恩虽然希望自己的作品拥有用武之地，但绝不是在战场上，对于这样的结果，布劳恩难掩失望与无奈。1944年，布劳恩在一次宴会上借着酒劲，表达了这种愤懑的心情，他对身旁的同事说到，“火箭的确发射成功了，但它落在了错误的星球”，以此表明太空领域的火箭研究才是自己唯一的真正兴趣所在。
然而，正是这句看似无关紧要的感慨，却差点要了布劳恩的命。在纳粹官员看来，任何背离纳粹党目标的行为都可以称为背叛，而布劳恩没有赞扬V-2火箭的摧毁效果，那么他就是背叛。于是，1944年3月，盖世太保以破坏罪逮捕了布劳恩，指控他在宴会上发表“飞船比武器更重要的”逆反言论，随时有被处决的危险。在危急之时，布劳恩的上司多恩伯格找到了军需部长，并与其共同向纳粹党施加了压力，才使布劳恩重获自由。