17 марта 1966 года, в 13:28 по московскому времени с научно-исследовательского испытательного полигона Минобороны СССР в Архангельской области был выполнен первый пуск ракеты-носителя “Восток-2”. На борту – космический аппарат “Космос-112».
Космодром расположен в среднетаёжной зоне Восточно-Европейской равнины в центральной части Архангельской области. На западе территория космодрома ограничена железной дорогой «Москва-Архангельск», на севере – рекой Емца. В северо-западной части района расположения космодрома находится город Мирный. Общая площадь космодрома составляет 1762 км², протяжённость с севера на юг – 46 км, с востока на запад – 82 км. Территория космодрома относится к муниципальному образованию городской округ «Мирный».
На космодроме эксплуатируются ракеты-носители лёгкого класса «Ангара-1.2», «Союз-2.1в», «Рокот», среднего класса «Союз-2.1а», «Союз-2.1б», тяжёлого класса «Ангара-А5».
К 2017 году с территории космодрома выведены на околоземные орбиты свыше 2000 космических аппаратов различного назначения, проведено около 1600 пусков ракет-носителей и около 500 пусков межконтинентальных баллистических ракет, испытано 11 космических ракетных комплексов и 60 типов космических аппаратов. Космодром располагает разветвлённой сетью автомобильных дорог (300 км) и железнодорожных путей (326 км), авиационной техникой и военным аэродромом первого класса, позволяющим эксплуатировать воздушные суда с максимальной посадочной массой до 220 тонн, таких как Ил-76 и Ту-154, средствами связи, в том числе космической.
Свою историю космодром ведёт с 11 января 1957 года, когда было принято Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании военного объекта с условным наименованием «Ангара». Объект создавался как первое в СССР войсковое ракетное соединение, вооружённое межконтинентальными баллистическими ракетами Р-7 и Р-7А. Формирование соединения начато 15 июля 1957 года. В этот день первый командир «Ангары», полковник Григорьев М.Г. ., подписал приказ № 1 о своём вступлении в должность. Теперь этот день отмечается как ежегодный праздник космодрома Плесецк. Зачем России нужен космодром Плесецк на 63 градусе северной широты (а 66 параллель – это уже Северный полярный круг) – это вопрос, относящийся не столько к области физики, сколько к области истории. Как известно, чем ближе точка запуска к экватору, тем дешевле каждый килограмм доставленного в космос груза.
Впрочем, когда всё начиналось, про выгоду никто не думал, да и про космос тоже.
«У северного расположения Плесецка есть и свои плюсы, – считает нынешний командир космодрома, генерал-майор Николай Нестечук. – То, чего мы можем достичь отсюда, невозможно сделать с экватора.
Например, вывести спутник на приполярную, перпендикулярную экватору, орбиту. Такой опыт у нас уже есть. Второй плюс – Плесецк, в отличие от Байконура, расположен на территории России. Третий – трассы полёта наших ракет проходят над малонаселёнными районами Крайнего Севера, что сводит к минимуму ущерб от падения их первых и вторых ступеней».
Начало космодрома положено 17 марта 1966 года стартом ракеты-носителя «Восток-2» с искусственным спутником Земли «Космос-112». 21 апреля 1966 года в британском авиакосмическом журнале появилась статья учителя физики Джеффри Перри из города Кеттеринга с данными о местонахождении нового космодрома СССР. В ходе изучения школьниками эффекта Допплера на примере изменения частоты спутников, двигающихся по направлению школы и от неё, был обнаружен спутник с сигналом, отличающимся от сигналов других спутников. На основании анализа орбиты этого спутника, запущенного с космодрома Плесецк, было определено место старта.
С 1967 года на космодроме действует 834-й учебный центр. Занимается подготовкой младших командиров и специалистов для воинских частей ВКС и РВСН.
В 1997 году было принято решение использовать космодром для оказания услуг по запуску космических аппаратов с помощью ракеты-носителя «Рокот» с участием воинских частей на договорной основе.
С 1 июля 2001 года космодром выведен из состава РВСН и включён в состав Космических войск РФ.
По мнению ряда источников, в ближайшие годы космодром «Плесецк» будет передан от Минобороны России в ведение Роскосмоса, и эксплуатация его объектов (как и космодрома «Байконур») будет возложена на ФГУП «ЦЭНКИ».