В тот же год его начальство перевело его в Москву, где он в течение семи лет продвинулся от рядового сотрудника до министра по общему машиностроению. Во время работы в министерстве Бакланов провел важные технические разработки для создания комплекса «Энергия-Буран» и ракет-носителей «Зенит». Под его руководством в 1987 году была успешно запущена ракета-носитель «Энергия». Из-за профессиональной деятельности ему часто приходилось отправляться на Байконур для контроля запуска ракет и их соответствия необходимым стандартам.
В период развала Советского Союза Олег Дмитриевич активно занимался политической деятельностью, занимая пост секретаря ЦК КПСС и заместителя председателя по оборонным вопросам. Три года спустя он был включен в Государственный Комитет по Чрезвычайному Положению, что стало трагическим периодом в его жизни. Из-за серьезных противоречий во властных структурах он был арестован и помещен в следственный изолятор «Матроской тишины». Арест сильно повлиял на его жену Лидию Федоровну, которая перенесла инфаркт после узнав о нем, и на его сына Дмитрия Олеговича, сотрудника МВД, который потерял работу.
Известный ученый был заключен в тюрьму в течение полутора лет, пока в 1993 году Российская Госдума не приняла постановление об амнистии всех обвиняемых в деле ГКЧП. Во время нахождения в тюремной камере Олег Бакланов не утратил надежду на справедливый исход и вел ежедневные записи в своем дневнике, содержание которого теперь доступно широкой публике.
На данный момент Олег Дмитриевич проживает в столице России, и несмотря на свой преклонный возраст, он продолжает заниматься своим делом — возглавляет совет директоров ОАО «Рособщемаш» и занимает ряд других ключевых должностей, включая председателя Общества дружбы и сотрудничества российского и украинского народов. Также Олег Дмитриевич является автором множества ценных научных работ, посвященных ракетно-космическим исследованиям. Его книга «Космос — моя судьба», выпущенная в 2012 году, пользовалась огромным спросом среди читателей, и была доступна в двух форматах — печатном и электронном. Это произведение представляет собой искреннее признание человека, посвятившего большую часть своей жизни изучению космоса, и дает читателю возможность узнать обо всех ключевых моментах в биографии этого уникального человека.