
После института генерал-лейтенант А. И. Нестеренко был заместителем командующего артиллерией Белорусского военного округа (1.1951—1.1952), начальником ракетного факультета академии им. Ф. Э. Дзержинского (1.1952—3.1955). Возглавлял Государственную комиссию по испытаниям ракеты Р-11 на высококипящем окислителе с дальностью полета 270 км и точностью 1,5 км по дальности и 0,75 км в боковом направлении (апрель 1953—13 июля 1955). Когда маршал артиллерии М. И. Неделин предложил ему стать начальником вновь формируемого полигона в Тюра-Таме (НИИП-5), он без колебаний согласился, поменяв свое благополучное и прочное московское генеральское существование на неустроенность и трудности строительства на пустом месте в адских климатических условиях.
Алексей Иванович Нестеренко так описывает свои первые впечатления от посещения места строительства полигона в начале июня 1955 г.: «Как только приземлились на полевом аэродроме Джусалы и вышли из самолета, нас обдало жаром раскаленного степного воздуха, как будто мы попали в нагретую печь. От непривычно нагретого воздуха захватывало дыхание, а яркое солнце, как мощный прожектор, ослепляло глаза. Мы вспомнили про темные очки, которых, к сожалению, у нас не было. Остроумный адъютант маршала М. И. Неделина сказал: «Это вам не финская баня, а среднеазиатская пустыня».
