В 1894 году
занялся проблемой создания ракетных снарядов -"самодвижущихся мин реактивного
действия". В 1912 году представил морскому министерству проект такого снаряда. В
1915 году подал прошение о выдаче привилегии на новый тип "самодвижущихся мин"
для воды и воздуха. Тихомиров предлагал использовать в качестве движущей силы
реакцию газов, получающихся при сгорании взрывчатых веществ либо легко
воспламеняющихся жидких горючих в сочетании с эжектируемой окружающей средой.
Изобретение Тихомирова получило положительную оценку экспертной комиссии под
председательством Н.Е.Жуковского. В 1921 году по предложению Тихомирова в Москве была
создана лаборатория для разработки его изобретений, получившая впоследствии
(после перевода в Ленинград) наименование Газодинамической лаборатории. Вскоре
после основания деятельность ГДЛ сосредоточилась
на создании ракетных снарядов на бездымном порохе. В 1930 году на имя Тихомирова
выдан патент на рецептуру такого пороха и технологию изготовления шашек из него.