பின் 1962-ல் திருவனந்தபுரத்தில் உள்ள இஸ்ரோவின் தும்பா ராக்கெட் தளத்தில் பணியில் சேர்ந்தார். அப்போது இஸ்ரோ 'எஸ்எல்வி -3' வடிவமைப்பில் ஈடுபட்டுவந்தது. 17 டன் எடை கொண்ட நான்கு அடுக்கு 'எஸ்எல்வி -3' 35 கிலோ கொண்ட செயற்கைக்கோளைப் புவியின் தாழ்வட்டப் பாதையில் செலுத்த வேண்டும்.

இந்த ராக்கெட் வடிவமைப்பு, தயாரிப்பு உருவாக்கம் செய்ய 1972-ல் கலாமின் தலைமையில் திட்டக்குழு அமைக்கப்பட்டது. வேறு எந்த நாடும் தொழில்நுட்பத்தைப் பகிராத சூழலிலும் சுயசார்புடன் கடும் முயற்சியில் கலாம் வடிவமைத்தார். எடை குறைவான, ஆனால் இழை வலுவூட்டிய பிளாஸ்டிக் பொருட்களைக்கொண்டு ராக்கெட் போன்ற ஏவுவூர்திகளைத் தயாரிப்பதில் முக்கியப் பங்கு அவருடையது.

ராக்கெட் வடிவமைப்பில் 44 முக்கியத் துணை அமைப்புகள் இணைந்து இயங்க வேண்டும். இவரது தலைமையில் ரோஹிணி செயற்கைக்கோள் விண்ணில் வெற்றிகரமாக 1980-ல் ஏவப்பட்டது. ராக்கெட் தொழில்நுட்பத்தில் அதுவரை வலிமை பெற்றிருந்த ஐந்து நாடுகளுடன் ஆறாவதாக இந்தியாவும் இணைந்தது. இதே வலிமை கொண்ட ராக்கெட்டைத் தயாரித்து வெற்றிகரமாக ஏவ, அமெரிக்காவுக்கு பத்துப் பன்னிரண்டு ஆண்டுகள் பிடிக்க, வெறும் ஏழே ஆண்டுகளில் இஸ்ரோ வெற்றிகரமாகச் செலுத்தி சாதனை படைத்தது; இதற்கு காரணம், கலாமின் தலைமை!

ராணுவ தேசியப் பாதுகாப்புக்கு ஏவுகணைகள் அவசியமாயின. குறிப்பாக, அமெரிக்கா சில அண்டை நாடுகளுக்கு ராணுவத் தளவாடங்கள் வழங்க முன்வந்த அந்தக் காலகட்டத்தில் இது ஒரு பெரும் சவாலாக எழுந்தது.

1982-ல் பாதுகாப்பு ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் துறை இயக்குனராக நியமிக்கப்பட்ட கலாம், தனது இஸ்ரோ அனுபவத்தை வைத்து ஒலியின் வேகத்தைவிடப் பல மடங்கு அதிக வேகத்தில் பாயக்கூடிய அக்னி, ஆகாஷ் போன்ற ஏவுகணைத் திட்டத்தின் சூத்திரதாரியாக திகழ்ந்தார். ரஷ்யாவிடம் பேசி அவர்களின் உயர் தொழில்நுட்பத்தைக் கற்றார். சுயமாக 'பிரமோஸ் குரூஸ்' ஏவுகணைத் தயாரிப்பிலும் அவர் பங்கு முக்கியமானது. அணுகுண்டுத் தயாரிப்பு, வெடிப்பு முதலியவற்றில் உள்ளபடியே கலாமின் பெரும் பங்கு ராக்கெட் மற்றும் ஏவுகணை போன்ற ஏவுவூர்த்தி வடிவமைப்பில் உள்ளது.