През 1960 г. се мести в градчето Хънтсвил, щата Алабама.

Причината за това е Вернер фон Браун,

човекът, разработвал прословутите немски ракети “Фау” - 1 и 2, по време на Втората световна война. Независимо че е познавал Хитлер и след това е бил доверено нему лице, германският конструктор предвидливо се е предал с цялата си документация на американската армия в Германия на 3 май 1945 г. От септември същата година вече оглавява американската служба за проектиране и разработки на армейски въоръжения в щата Тексас, а от 1950 г. работи в Редстоунския арсенал в Хънтсвил.

След като през 1957 г. СССР пуска първия изкуствен спътник на Земята - “Спутник”, Вернер фон Браун оглавява американската космическа програма. През 1960 г. президентът Айзенхауер обявява началото на програмата "Аполо", чиято крайна цел е кацането на човек на Луната. Заради опита, натрупан във Флорида, Петър Петров е изпратен в екипа на Вернер фон Браун, за да разработват ракетата “Сатурн”.

В Алабама Петров създава собствено звено към NASA

за работа с полупроводници и компютризация и се изявява като експерт в телеметрията - изпращането на безжичен сигнал от космически кораб до Земята. Най-напред помага за създаването на първия метеорологичен спътник "Нимбус", като осигурява системата за информация, както и на първия телекомуникационен спътник "Телестар". Успешната му работа в американската космическа програма продължава със система за наблюдаване от Земята на сърдечния ритъм на астронавтите, когато са на Луната. През 1966 г. "Сатурн 1" е изстрелян експериментално, а през ноември следващата година наследникът му "Сатурн 5" обикаля Луната и се връща на Земята.

Петров е свършил своята работа в NASA, предал е опита си на други инженери, които развиват разработките му. На 21 юли 1969 г. Нийл Армстронг оставя първите човешки следи по повърхността на Луната. Сред наградените от правителството на САЩ за този подвиг е и Петър Петров.