ડૉ. વિક્રમભાઈની આવી સેવાની કદર કરી ભારત સરકારે ઈ.સ. 1962માં દેશના અંતરિક્ષ (અથવા અવકાશ) સંશોધન કાર્યની સઘળી જવાબદારી એમને સોંપી. ISRO – ઈન્ડિયન સ્પેસ રિસર્ચ ઓર્ગેનાઈઝેશન – તરીકે ઓળખાતી આ સંસ્થાએ અંતરિક્ષ સંશોધનમાં ઉત્તમ કામગીરી કરી છે.