За год была доработана ракета Р-11 в качестве первой ступени, начались испытания ЖРД А. М. Исаева для первой ступени, ПВРД М. М. Бондарюка — для второй. Проводились летные испытания сложнейшей системы астронавигации конструкции Б. Е. Чертока. Продолжая разработку двухступенчатой БРДД и оценив сложность одновременных действий по двум направлениям, Королев выходит с предложением передать работы по КРДД со всей налаженной кооперацией, документацией и группой специалистов в ОКБ С. А. Лавочкина, которое впоследствии блестяще справилось с этой задачей, создав уникальную по тем временам крылатую ракету «Буря». Через 4 года, в 1958 году, начались ее летные испытания. Они проходили успешно, из 19 пусков 16 оказались удачными, однако «Буря» не выдержала конкуренции с королевской МБР Р-7, и в 1960 году эта тема была закрыта. Из двух направлений разработки средств доставки ядерного заряда — БРДД и КРДД предпочтение было отдано первому.
Высокий технический потенциал крылатой ракеты «Буря» вполне позволял сохранить ее как самостоятельное направление, тем более что через 15 лет эта схема вновь оказалась востребованной. Многие специалисты не без оснований считают «Бурю» прототипом и американского «Шаттла», и нашего «Бурана». Во всяком случае, у В. М. Мясищева прорабатывалась возможность установки на второй ступени кабины пилота, а у М. В. Келдыша — возвращаемой второй ступени.
Главная цель работ по БРДД — доставка мощного заряда на максимальную дальность. Исследования в этом направлении привели к созданию серии ракет следующего поколения — межконтинентальных (
Р-7 — первая межконтинентальная баллистическая ракета, при разработке которой в 1953 году были уточнены первоначальные проектные требования к массе доставляемой головной части ракеты, увеличившейся с 3000 до 5500 кг. Это повлекло за собой существенное форсирование технических характеристик изделия и принятия целого ряда нетрадиционных решений, причем в ее конструкции впервые была применена пакетная схема. На центральном блоке закреплялись четыре боковых с унифицированными ЖРД с тягой 80–90 тс. При старте включались двигатели всех пяти блоков первой ступени, а после отделения боковых продолжал работать только центральный блок — вторая ступень.
Стартовый вес Р-7 составлял 280 т, поэтому для уменьшения веса конструкции сухой ракеты на пусковом столе она подвешивалась на специальных самоотводящихся при старте фермах, что позволяло разгрузить нижнюю часть ракеты при стоянке после заправки. Серьезной проблемой оказалось и сохранение головной части ракеты, скорость входа которой в плотные слои атмосферы увеличилась в 2,5 раза по сравнению с предыдущими, и составляла 7900 м/с.
Первый успешный пуск Р-7 состоялся 21 августа 1957 года. Через полтора месяца, 4 октября 1957 года эта ракета вывела на околоземную орбиту первый в мире искусственный спутник Земли, открыв тем самым космическую эру. В марте 1958 года полет Р-7 впервые прошел с полным успехом — головная часть достигла цели без разрушения. В январе 1960 года ракета была принята на вооружение, а впоследствии ее сменила модификация Р-7А, способная доставить ядерный заряд в любую точку на территории противника.
С 1957 года серийный выпуск ракеты Р-7 был передан в Куйбышев (ныне Самара), на завод «Прогресс», при котором был образован филиал № 3 ОКБ-1 под руководством ведущего конструктора по ракете Р-7А Д. И. Козлова, в дальнейшем генерального конструктора ЦСКБ, академика, Дважды Героя Социалистического Труда. Он обеспечил серийное изготовление модификаций ракеты Р-7 — «Спутник», «Восток», «Молния», «Восход», «Союз» и их дальнейшее совершенствование.
Успехи, достигнутые в создании боевых ракетных комплексов, мало изменили количественное соотношение американских и советских стратегических ядерных сил. К концу первого послевоенного десятилетия оно расценивалось как 20:1 не в нашу пользу. Тем не менее, запуск первого искусственного спутника Земли продемонстрировал всему миру техническое превосходство СССР в космосе и поколебал уверенность во всемогуществе США. В дальнейшем для гарантии безопасности страны предстояло наращивать количество боевых межконтинентальных ракет, стоящих на боевом дежурстве и принятых на вооружение, совершенствовать их технические и эксплуатационные характеристики. Эта работа велась неустанно и с максимальным напряжением сил.
Р-9А — межконтинентальная баллистическая ракета на кислородно-керосиновом топливе, с дальностью 13 000 км, стартовой массой 81 т и полезной нагрузкой 1,7 т. В 1963 году впервые стартовала из шахты. Этот пуск положил начало строительству серийных шахтных стартовых комплексов по всей стране. В 1965 году ракета была принята на вооружение, а ее серийное изготовление с 1963 года осуществлял все тот же куйбышевский завод «Прогресс».