931年为前苏联开发了第一代液体火箭发动机，他还曾参与设计过一系列的固体火箭发动机。1930年和1933年为气体动力研究所首批创建成员之一。1933年气体动力研究所与克尔德什研究所合并后，彼得洛夫被任命为粉末燃料和火箭推进系统生产制造企业技术总监。月球上的彼得罗夫环形山就是以他的名字命名的。