W tym samym roku zapisał się do NSDAP.
W roku 1940 von Braun został przyjęty do SS i otrzymał stopień Untersturmführera (podporucznika), a w 1943 roku awansował do stopnia Sturmbannführera (majora). Był głównym projektantem pocisku balistycznego Aggregat 4, która stała się „bronią odwetową” V2. Von Braun był pomysłodawcą wykorzystania więźniów obozów koncentracyjnych do produkcji rakiet. Konferencja, która odbyła się na wyspie Uznam 16 kwietnia 1943 roku w obecności szefa SS Heinricha Himmlera i szefa resortu zbrojeń SS-Obergruppenführera Emila Mazuwa, na wniosek von Brauna zadecydowała o utworzeniu szeregu obozów i podobozów w sztolniach i tunelach podziemnych KL Mittelbau Dora. Przy produkcji rakiet w zakładach obozu koncentracyjnego Mittelbau-Dora wykorzystywano tysiące przymusowych robotników; około 25 tysięcy nie przeżyło tego okresu.