Базовый вариант ракеты Р-36 проектировался для оснащения его двумя зарядами весом порядка 4,5 и 6 тонн. Первый был разработан во Всесоюзном научно-исследовательском институте технической физики, а второй — во Всесоюзном научно-исследовательском институте экспериментальной физики, которые впоследствии стали широко известны как Челябинск-70 и Арзамас-16 соответственно. Легкой головной части был присвоен индекс 8Ф674, а тяжелой — 8Ф675. Головная часть 8Ф675 являлась самой мощной в мире.
Основная задача боевого оснащения — поражать шахты и командные пункты противника. Для достижения этой цели, кроме мощности заряда, увеличивалась и точность попадания. Если для ракеты Р-16 она составляла 10 километров, то для вновь проектируемой ракеты предполагалось довести ее до5 километров. Была поставлена задача резкого увеличения и боеготовности, сократив с нескольких часов до нескольких минут.
Таким образом, реализация проекта ракеты Р-36 позволяла выйти на качественно новый уровень мощности несомого заряда, точности стрельбы, боеготовности и нахождения в заправленном состоянии длительное время. Применение в качестве окислителя азотного тетраксида давало возможность повысить удельную тягу двигателя.
На ракете Р-36 впервые была поставлена задача применения комплекса мероприятий для преодоления противоракетной обороны противника. Предполагалось одновременно с отделением головной части выпускать ложные цели, которые затрудняли бы противнику возможность распознавания среди них действительного объекта. Кроме того, свою роль должна была сыграть "радиомаскировка", для чего предполагалось применять специальные материалы, придававшие эффект радиопрозрачности летящему объекту.
Одновременно по указанию Главного ведутся проектные изыскания в других классах ракет, и в 1963 году конструкторское бюро выходит с предложением о создании "легкой" ракеты Р-37, несущей существенно меньший заряд, чем устанавливаемый на головных частях тяжелого носителя Р-36. А поскольку ее габариты значительно уступают ракете Р-36, то носители подобного класса отныне стали называться малогабаритными. На стадии аванпроекта рассматривалось несколько вариантов, в том числе и двухступенчатая конструкция.
Однако дальше проектирование на той стадии не получило развития. В это время как раз резко обозначилась фигура нового Главного конструктора В.Н. Челомея, заявившего в этом классе свою УР-100, которой, исходя из сложившейся на тот момент конъюнктуры в руководстве страны, и было отдано предпочтение, узаконенное соответствующим постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Следует заметить, что на том этапе предложение В.Н. Челомея имело некоторые преимущества. В частности, он предлагал разместить ракету в контейнере. В ОКБ-586 к этому пришли позднее, при создании ракеты РТ-20П.
Но, несмотря на официально наложенный запрет на разработку проекта малогабаритной ракеты, М.К. Янгель не оставляет мысли о создании ракеты в этом классе, взяв, выражаясь языком спортсменов, тайм аут до лучших времен. И, как покажет ход дальнейших событий, не откажется от борьбы за малогабаритную ракету до тех пор, пока не возьмет реванш и не одержит убедительную победу.
А пока впереди борьба за ракету Р-36, борьба буквально "не на жизнь, а на смерть", ставка в которой, как покажет ход ближайших событий, необыкновенно велика — судьба конструкторского бюро. А на пути опять все тот же конкурент, все тот же В.Н. Челомей со своими неуемными амбициями подмять под себя всю ракетную технику. Тяжелой ракете Р-36 он противопоставляет свою УР-200. На сей раз это открытый конкурс. Принципиально обе ракеты были одного класса. Главным предстоит доказать, чей проект более совершенен, несет в себе б?льшие потенциальные возможности, наконец, более перспективен с позиций модификаций.
Прежде чем любая ракета, независимо от ее назначения, получит права "гражданства" как транспортный корабль, она должна пройти три экзамена. Первый экзамен теоретический — это эскизный проект и разработанная на его основе чертежно-техническая документация. Второй проходит в цехах завода, когда дается ответ на вопрос о возможности технологически материализовать решения, заложенные в проекте. Заканчивается он на испытательных стендах, где проверяется реальность выполнения узлами и агрегатами конструкции ракеты возложенных на них функций. И, наконец, самый главный, являющийся по своему содержанию экзаменом на зрелость, который ракета держит на полигоне, когда ее "учат" летать.