Для Р-36 разработали комбинированную систему управления. Автономная инерциальная система обеспечивала управление на активном участке траектории и включала автомат стабилизации, автомат дальности, систему СОБ, обеспечивающую одновременную выработку окислителя и горючего из баков, систему разворота ракеты после старта на назначенную цель. Система радиоуправления должна была корректировать движение ракеты в конце активного участка. Однако в процессе летных испытаний стало ясно, что автономная система обеспечивает заданную точность стрельбы (КВО около 1200 м) и от радиосистемы отказались. Это позволило значительно снизить финансовые затраты и упростить эксплуатацию ракетного комплекса.
МБР Р-36 оснащалась моноблочной термоядерной головной частью одного из двух типов: легкой — мощностью 18 Мт и тяжелой — мощностью 25 Мт. Для преодоления противоракетной обороны противника на ракете устанавливался надежный комплекс специальных средств. Кроме того, имелась система аварийного уничтожения боевого заряда, которая срабатывала при отклонениях параметров движения на активном участке траектории сверх допустимых.
Пуск ракеты производился автоматически из одиночной ШПУ, где она хранилась в заправленном состоянии в течение 5 лет. Длительный срок эксплуатации был достигнут путем герметизации ракеты и создания оптимального температурно-влажностного режима в шахте. БРК с Р-36 обладал уникальными боевыми возможностями и значительно превосходил американский комплекс аналогичного назначения с ракетой «Титан-2» прежде всего по мощности ядерного заряда, точности стрельбы и защищенности.
Последней из советских ракет этого периода, поступившей на вооружение, стала боевая твердотопливная МБР PC-12. Но еще задолго до этого, в 1959 году, в конструкторском бюро, возглавляемом С. П. Королевым, началась разработка экспериментальной ракеты с двигателями на твердом топливе, предназначенной для поражения объектов в интервале средних дальностей. По результатам испытаний агрегатов и систем этой ракеты конструкторы сделали вывод, что можно создать и межконтинентальную ракету. Развернулась дискуссия между сторонниками и противниками этого проекта. В то время советская технология создания больших смесевых зарядов только зарождалась, и естественно были сомнения в конечном успехе. Слишком все было ново. Решение на создание твердотопливной ракеты приняли на самом «верху». Не последнюю роль сыграли известия из США о начале испытаний МБР на смесевом твердом топливе. 4 апреля 1961 года вышло в свет постановление правительства, в котором КБ Королева назначалось головным по созданию принципиально нового боевого ракетного комплекса стационарного типа с межконтинентальной ракетой на твердом топливе, оснащенной моноблочной головной частью. К решению этой задачи привлекались многие научно-исследовательские организации и конструкторские бюро. Для испытания межконтинентальных ракет и реализации ряда других программ 2 января 1963 года создается новый испытательный полигон Плесецк.
В процессе разработки ракетного комплекса пришлось решать сложные научно- технические и производственные проблемы. Так, были разработаны смесевые твердые топлива, крупногабаритные заряды двигателей и освоена технология их изготовления. Создана принципиально новая система управления. Был разработан новый тип пусковой установки, обеспечивающий старт ракеты на маршевом двигателе из глухого пускового стакана.
Первый пуск ракеты РТ-2П состоялся 4 ноября 1966 года. Испытания проводились на полигоне Плесецк под руководством государственной комиссии. Потребовалось ровно два года, чтобы полностью рассеять все сомнения скептиков. 18 декабря 1968 года ракетный комплекс с этой ракетой был принят на вооружение частей РВСН.
Ракета РТ-2П имела три ступени. Для их соединения между собой применили соединительные отсеки ферменной конструкции, позволявшие свободно выходить газам маршевых двигателей. Двигатели второй и третьей ступени включались за несколько секунд до срабатывания пироболтов.
Ракетные двигатели первой, второй ступеней имели стальные корпуса и сопловые блоки, состоящие из четырех разрезных управляющих сопел. Ракетный двигатель третьей ступени отличался от них тем, что имел корпус смешанной конструкции. Все двигатели были выполнены в разных диаметрах. Сделано это было для того, чтобы обеспечить заданную дальность полета. Для запуска РДТТ использовались специальные воспламенители, укрепленные на передних днищах корпусов.