Als offizielles Gründungsdatum gilt der 15. Juli 1957. Doch erst am 1. Januar 1960 wurde die erste Abschussrampe offiziell als „42. Kampf-Abschussstation“ der Strategischen Raketentruppen in Dienst gestellt. Mit der Vervollkommnung der Interkontinentalraketen entstanden immer wieder neue Abschussrampen sowie unterirdische Silos.

Am 17. März 1966 wurde von Plessezk der erste Satellit gestartet. Eine Wostok-Trägerrakete beförderte einen Zenit-2-Fotoaufklärungssatelliten unter dem Namen Kosmos 112 in eine subpolare Erdumlaufbahn. Die hohe Bahnneigung von 72 Grad fiel westlichen Beobachtern sofort ins Auge. Sie bestimmten den Startort im Gebiet Archangelsk am Polarkreis und nannten ihn nach der einzigen größeren Siedlung in diesem Gebiet – Plessezk. Erst 17 Jahre später, 1983, bestätigte die Sowjetunion offiziell die Existenz von Plessezk.

In den Folgejahren wurde Plessezk der meistgenutzte Raketenstartplatz der Sowjetunion. Innerhalb von 40 Jahren wurden mehr als 1500 Trägerraketen, 1900 Satelliten und 500 ballistische Militärraketen gestartet.
Trotzdem erhielt Plessezk erst 1994 durch Präsidentenerlass den offiziellen Status eines Kosmodroms. Die Bezeichnung lautet „Erstes Staatliches Raketenversuchsgelände Plessezk“. Im Gegensatz zu Baikonur untersteht Plessezk bis heute dem Verteidigungsministerium. Ein Teil des Geländes wird bis heute zur Erprobung der modernsten russischen Atomraketen genutzt.

Das Kosmodrom ist einige Dutzend Kilometer von der Stadt Mirny entfernt. Seine Längsausdehnung in West-Ost-Richtung beträgt 82 Kilometer, in Nord-Süd-Richtung 46 Kilometer. Über eine Fläche von 1762 km² verteilen sich neun Startrampen, sieben Montagehallen, eine Sauerstoff-Stickstoff-Fabrik und zwei Betankungsstationen.