Den ble opprinnelig utbygd av Sovjetunionen som et utskytningssted for interkontinentale ballistiske missiler. Byggingen startet i 1957, og basen var operasjonell for R-7 raketter i desember 1959. Bosetningen Plesetsk i Arkhangelsk oblast hadde en jernbanestasjon, noe som var nødvendig for transporten av missilkomponenter. En ny by som ble bygget for å betjene anlegget ble kalt Mirnyj, russisk for «fredelig». Innen 1997 var det gjennomført mer enn 1500 utskytninger til verdensrommet fra basen, mer enn for noe annet rakettoppskytingssted. Bruken har imidlertid avtatt sterkt siden Sovjetunionens fall.