С 1946 года — заместитель главного (с 1957 г. — генерального) конструктора Лавочкина; с 1957 г. — главный конструктор.
В начале 1950-х был одним из главных конструкторов первой в Советском Союзе управляемой ракеты класса «земля—воздух» для системы противовоздушной обороны Москвы (С-25).
В 1950-60-х Черняков руководил созданием сверхзвуковых крылатых ракет, в том числе первой в мире ракеты класса «земля—земля» стратегического назначения (системы «Буря»), способной донести «ударный груз» до территории США.
В 1960—1961 гг. Черняков был заместителем генерального конструктора, академика В.Н. Челомея.
В 1961—1995 гг. — заместитель генерального конструктора на секретном военном заводе «Кулон», в конструкторском бюро П.О. Сухого.
В 1962 году Чернякову была присвоена ученая степень доктора технических наук, а в 1966 — звание профессора.