Легендарный старт 12 апреля 1961 года космическому кораблю «Восток» с первым космонавтом Земли Юрием Гагариным обеспечивали и тверские вагоностроители. Ракетную технику до космодрома Байконур доставляли на специализированном железнодорожном транспорте, подготовку к старту вели с помощью платформы-установщика.
Необходимость доставки ракет и их блоков от заводов-изготовителей на космодромы возникла ещё в конце 40-х – начале 50-х годов. Решением Правительства СССР создание специального железнодорожного транспорта было поручено Калининскому вагоностроительному заводу (сегодня это Тверской вагоностроительный завод). При отделе главного конструктора была организована специальная группа. Позднее, в 1956 году, на ее основе создается конструкторское бюро, которое в дальнейшем перерастает в Центральное конструкторское бюро транспортного машиностроения (ЦКБ ТМ) во главе с генеральным конструктором Львом Новиковым. По проектам тверских инженеров изготавливали агрегаты для перевозки ракетно-космической техники, транспортно-установочные агрегаты, различные заправщики и многое другое.
Выполнение работ для нужд ракетно-космической отрасли продолжается на предприятии и сейчас. Только за последние десять лет Тверской вагоностроительный завод изготовил для Роскосмоса 17 различных агрегатов. В 2007 году был построен пироксидный заправщик, применяемый в составе стартовых комплексов ракет-носителей типа «Союз»; в 2008-м подобный заправщик изготовлен в рамках российско-французского соглашения о создании КРК «Союз-СТ» в Гвианском космическом центре (космодром Куру). В 2015 году по проекту ТВЗ были построены шесть вагонов сопровождения специальных железнодорожных составов (в рамках создания космодрома «Восточный»). Большая работа проведена по созданию агрегатов для транспортировки составных частей ракет-носителей типа «Ангара»