Trong vô vàn giải thưởng và vinh dự Sergei Korolyov nhận được có:

• hai lần danh hiệu Anh hùng lao động xã hội chủ nghĩa năm 1956 và 1961;
• giải thưởng Lenin năm 1957
• ba lần Huân chương Lenin;
• Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô từ năm 1958;
• một đường phố của thủ đô Moskva đổi sang tên ông - đường Viện sĩ Hàn lâm Korolyov (Ulitsa Akademika Korolyova) từ 1966
• ngôi nhà ông sống từ 1959 đến 1966 ở số 6 đường Ostankinsky, Moskva trở thành bảo tàng kỷ niệm, hàng năm có khoảng 3.000 khách tham quan[2]
• một con tem được phát hành ở Liên Xô năm 1986 mang hình ông[3]
• tên ông được đặt cho một thị trấn ở Kaliningrad năm 1996 bởi Tổng thống Boris Yeltsin
• một miệng núi lửa trên Mặt Trăng và Sao Hỏa mang tên ông
• tên ông được đặt cho một hành tinh nhỏ 1855 Korolyov.