Był twórcą silników RD-107 i RD-108 dla międzykontynentalnej rakiety balistycznej R-7, która po modernizacji posłużyła do wyniesienia w kosmos pierwszych sztucznych satelitów Ziemi i pierwszego kosmonauty. Pod jego kierunkiem powstały silniki dla rakiet nośnych Proton i Energia oraz system radzieckiego wahadłowca Buran, który jedyny lot w kosmos odbył w 15 listopada 1988 r. Głuszko kierował też pracami nad doskonaleniem kolejnych wersji statków Sojuz, nadzorował budowę stacji orbitalnych Salut i podstawowego modułu stacji Mir.