Разработка стратегического ракетного комплекса Р-36 с орбитальной ракетой 8К69 на базе межконтинентальной баллистической ракеты 8К67 была задана Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 16 апреля 1962 года. Создание ракеты и орбитального блока было поручено ОКБ-586 (ныне КБ «Южное»; Главный конструктор М.К.Янгель), ракетных двигателей — ОКБ-456 (ныне НПО «Энергомаш»; Главный конструктор В.П.Глушко), система управления — НИИ-692 (ныне КБ «Хартрон»; Главный конструктор В.Г.Сергеев), командные приборы — НИИ-944 (ныне НИИКП; Главный конструктор В.И.Кузнецов). Боевой стартовый комплекс разрабатывался в КБСМ под руководством Главного конструктора Е.Г.Рудяка.

Орбитальные ракеты по сравнению с баллистическими обеспечивают следующие преимущества:

неограниченную дальность полёта, позволяющую поражать цели, недосягаемые для баллистических межконтинентальных ракет;

возможность поражения одной и той же цели с двух взаимно противоположных направлений, что вынуждает вероятного противника создавать противоракетную оборону как минимум с двух направлений и затрачивать значительно больше средств. Например, оборонительная линия с северного направления — «Safeguard», стоила США десятки млрд долларов.;

меньшее время полёта орбитальной головной части по сравнению со временем полёта головной части баллистических ракет (при пуске орбитальной ракеты по кратчайшему направлению);

невозможность прогнозирования района падения боевого заряда ОГЧ при движении на орбитальном участке;

возможность обеспечения удовлетворительных точностей попадания в цель при очень больших дальностях пуска;

способность эффективно преодолевать существовавшую противоракетную оборону противника.

Уже в декабре 1962 года был выполнен эскизный проект, а в 1963 году началась разработка технической документации и изготовление опытных образцов ракеты. Летные испытания были завершены 20 мая 1968 г.

Принят на вооружение постановлением Правительства СССР от 19 ноября 1968 г.

Первый и единственный полк с орбитальными ракетами 8К69 заступил на боевое дежурство 25 августа 1969 г. на НИИП-5. В составе полка было развернуто 18 пусковых установок.

Орбитальные ракеты 8К69 были сняты с боевого дежурства в январе 1983 г. в связи с заключением Договора об ограничении стратегических вооружений (ОСВ-2), в котором был оговорен запрет на подобные системы. В дальнейшем на базе ракеты 8К69 было создано семейство ракетоносителей «Циклон».

Код НАТО — SS-9 Mod 3 «Scarp»; в США имела также обозначение F-1-r.

Ракетный комплекс — стационарный, с защищенными от наземного ядерного взрыва шахтными пусковыми установками (ШПУ) и КП. Пусковая установка — шахтная типа «ОС». Способ старта — газодинамический из ШПУ. Ракета — межконтинентальная, орбитальная, жидкостная, двухступенчатая, ампулизированная. Боевое оснащение ракеты — орбитальная головная часть (ОГЧ) 8Ф021 с тормозной двигательной установкой (ТДУ), системой управления, боевым блоком (ББ) с зарядом мощностью 2,3 Мт и системой радиотехнической защиты ОГЧ.

В процессе полета орбитальной ракеты осуществляются:

Разворот ракеты в полете до заданного азимута стрельбы (в диапазоне углов +180°).

Разделение I и II ступеней.

Выключение двигателей II ступени и отделение управляемой ОГЧ.

Продолжение автономного полета ОГЧ по орбите искусственного спутника Земли, управление ОГЧ с помощью системы успокоения, ориентации и стабилизации.

После отделения ОГЧ коррекция ее углового положения таким образом, чтобы к моменту первого включения радиовысотомера РВ-21 ось антенны была направлена к геоиду.

После проведения коррекции ОГЧ движение по орбите с углами атаки О градусов.

В расчетный момент времени первое измерение высоты полета.

Перед вторым измерением тормозная коррекция высоты полета.

Второе измерение высоты полета.

Ускоренный разворот ОГЧ в положение спуска с орбиты.

Перед спуском с орбиты выдержка в течение 180 с для отработки угловых возмущений и успокоения ОГЧ.

Запуск тормозной двигательной установки и отделение приборного отсека.

Выключение тормозной ДУ и отделение (через 2-3 с) отсека ТДУ от ББ.

Такая схема полета орбитальной ракеты и определяет ее основные конструктивные особенности. К ним, прежде всего, относятся:

наличие тормозной ступени, предназначенной для обеспечения спуска ОГЧ с орбиты и оснащенной собственной двигательной установкой, автоматом стабилизации (гирогоризонт, гировертикант) и автоматом управления дальностью, выдающим команду на выключение ТДУ;

оригинальный тормозной двигатель 8Д612 (разработка КБ «Южное»), работающий на основных компонентах топлива ракеты;

управление дальностью полета путем варьирования времени выключения двигателей II ступени и времени запуска ТДУ;

установка в приборном отсеке ракеты радиовысотомера, осуществляющего двукратное измерение высоты орбиты и выдающего информацию в счетно-решающее устройство для выработки коррекции времени включения ТДУ.

Наряду с отмеченными выше конструкция ракеты имеет следующие особенности:

использование в качестве I и II ступеней ракеты соответствующих ступеней ракеты 8К67 с незначительными изменениями конструкции;

установка в приборном отсеке ракеты системы СУОС, обеспечивающей ориентацию и стабилизацию ОГЧ на орбитальном участке траектории;

заправка и ампулизация топливного отсека ОГЧ на стационарном пункте заправки с целью упрощения стартового сооружения.

Изменение конструкции I и II ступеней баллистической ракеты 8К67 при использовании их в составе орбитальной ракеты сводится в основном к следующему:

вместо единого приборного отсека на орбитальной ракете устанавливаются приборный отсек с уменьшенными габаритами и переходник, в которых размещается аппаратура СУ. После выведения на расчетную орбиту приборный отсек с размещенной в нем аппаратурой СУ отделяется от корпуса и вместе с ОГЧ совершает орбитальный полет до момента запуска тормозного двигателя 8Д612 отсека управления ОГЧ;

в хвостовом отсеке II ступени ракеты не устанавливаются контейнеры с ложными целями и ПРД системы защиты от средств ПРО;

изменен состав и компоновка приборов СУ, дополнительно устанавливается радиовысотомер (система «Каштан»).

По результатам летных испытаний конструкция ракеты была доработана:

все соединения заправочно-сливных магистралей питания двигателей ракеты выполнены сварными, за исключением четырех соединений ампулизирующих мембранных заглушек, устанавливаемых на заправочно-сливные магистрали;

соединения газогенераторов наддува баков окислителя I и II ступеней с баками выполнены сварными;

заправочно-сливные клапаны установлены на корпусах хвостовых отсеков I и II ступеней;

аннулирован клапан слива горючего II ступени;

фланцы под разъемные соединения мембранных узлов на входе в ТНА основных и рулевых двигателей заменены приварными патрубками или фланцами под сварку с магистралями;

в местах сварки узлов из нержавеющих сталей с элементами баков из алюминиевых сплавов применены прочно-плотные биметаллические переходники, изготовленные штамповкой из биметаллического листа.

Условия боевого дежурства ракеты — ракета находится в боевой готовности в ШПУ в заправленном состояни. Боевое применение — в любых метеоусловиях при температурах воздуха от — 40 до + 50°С и скорости ветра у поверхности земли до 25 м/с, до и после ядерного воздействия по БРК.

После проведения огневых стендовых испытаний и самолетных испытаний ТДУ ОГЧ в условиях невесомости в декабре 1965 г. на 5 НИИП начались ЛКИ ракеты 8К69.

В ходе ЛКИ было испытано 19 ракет, в том числе по району «Кура» — 4 ракеты, по району Новая Казанка — 13 ракет, по акватории Тихого океана — 2 ракеты. Из них — 4 аварийных пуска, главным образом, по производственным причинам. В пуске N 17 было осуществлено спасение головной части 8Ф673 с помощью парашютной системы. Летные испытания были завершены 20 мая 1968 г.