Работать с Челомеем он начал в 1952 году, когда принимал участие в переоборудовании подводной лодки XIV серии 628-го проекта для стрельбы самолётами-снарядами 10ХН, созданными под его руководством. Позднее Павел Петрович был назначен главным конструктором по переоборудованию подводных лодок проектов 611 и 613, затем возглавлял работы над проектами 644, 659, 675, 949, вооружаемыми крылатыми ракетами. Проекты 644 и 675 имели несколько модификаций. По этим проектам были переоборудованы восемь и вновь построены 47 подводных лодок. Заметим, что лодка проекта 659 была в своё время самой большой лодкой советского ВМФ.
Лодка проекта 613 была специально создана для проведения испытаний крылатых ракет П-5 конструкции В.Н. Челомея. В 1957 году с этой лодки был впервые произведён опытный пуск крылатой ракеты, в 1959 году испытания были успешно завершены. Впоследствии он разработал проект подводной лодки с крылатыми ракетами (проект 644) — первых серийных носителей этого оружия. С 1956 года — главный конструктор атомной подводной лодки с крылатыми ракетами проекта 659, с 1959-го — атомной подводной лодки с противокорабельными ракетами проекта 675. Проект атомной подводной лодки за номером 949 он возглавлял до самой своей смерти (после его смерти главным конструктором проекта назначен И.Л. Баранов). Впоследствии лодки этого проекта сменили усовершенствованные лодки проекта 949А. Напомним, что эти подводные лодки вооружены 24 сверхзвуковыми крылатыми ракетами П-700 «Гранит» и предназначены для уничтожения авианосных ударных соединений. Ракетный комплекс «Гранит» отличается гибкими адаптивными траекториями, универсальным стартом (надводный и подводный). Посредством этих ракет можно вести залповую стрельбу с рациональным пространственным расположением ракет, устанавливающимся в групповом полёте автоматически.
Интересно, что брат Павла Петровича, Николай Петрович Пустынцев (1911–1990), пришёл с войны Героем Советского Союза, младшим лейтенантом. Звание героя и четыре боевых ордена он заслужил, будучи дивизионным разведчиком 48-й гвардейской стрелковой дивизии, не раз отличившимся при ведении разведки в тылу врага.
Павел Петрович Пустынцев был заядлым шахматистом, неплохо подкованным теоретически. Не раз они подолгу просиживали за доской с Владимиром Николаевичем.
«Шахматы были излюбленной игрой Павла Петровича. В командировках, в поезде, в самолёте, на катерах при переезде из одного места в другое, в свободное от работы время он использовал любую возможность сыграть в шахматы. Играл он в силу уверенного первого разряда. Во всяком случае, в бюро он выигрывал у всех, с кем играл. Особое место в его “шахматном досуге” занимал В.Н. Челомей, который был тоже достаточно сильным шахматистом. С Павлом Петровичем он сражался за шахматной доской часто, но до сих пор остаётся неизвестным, действительно ли Владимир Николаевич играл лучше, чем Павел Петрович, или Павел Петрович специально несколько поддавался Владимиру Николаевичу, так как уж больно сильно последний расстраивался в случае проигрыша» [115].
Едва ли для Челомея, человека, обладавшего выдающимися математическими способностями, большого любителя шахмат, ситуация могла складываться так, чтобы кому-то из его соперников, шахматистов-непрофессионалов, приходилось поддаваться.
Ещё одним известным учёным, всю жизнь поддерживавшим с Владимиром Николаевичем дружеские отношения, был член-корреспондент АН СССР, заслуженный деятель науки РФ, учёный в области механики деформируемых сред Эдуард Иванович Григолюк (1923–2005). Сын профессора Московского института стали, он рано добился признания своих научных успехов, в 28 лет защитив диссертацию доктора технических наук. Несколько раз он работал с ОКБ-52, рассматривая работу тонких оболочек в условиях ползучести. Исследовал сложные комбинированные проблемы, связанные с совместными деформациями твёрдых, жидких и газообразных сред, решая их в применении к топливным бакам — оболочкам ракет, головным обтекателям. Вместе с Владимиром Николаевичем он работал над подготовкой к печати справочника «Вибрации в технике». Много сил он отдал редактированию переводов книг, посвященных актуальным проблемам механики. Был ответственным редактором и членом редколлегий ведущих научных журналов: «Механика твёрдого тела», «Прикладная механика и техническая физика», «Проблемы машиностроения и надёжности машин» и др.
