Но уже в конце 1957 г. произошло событие, заставившие Королева и его соратников выйти из заколдованного круга дальнейших вариаций на тему «семерки». Молодой коллектив днепропетровского ОКБ-586, успешно начавший летные испытания первой ракеты средней дальности Р-12 на долгохранимом топливе, в соответствии с Постановлением от 17 декабря 1956 г. №1596-807 представил проект МБР на аналогичном топливе – Р-16.
Предназначенная для доставки относительного легкого термоядерного заряда Р-16 была выполнена по обычной тандемной схеме и должна была быть вдвое легче «семерки», запускаться с простейшего стартового стола и при необходимости на протяжении месяца стоять в заправленном состоянии. Наряду с уже освоенным на Р-12 окислителем на базе азотной кислоты, в Р-16 использовалось новое горючее – несимметричный диметилгидразин (условное название – «гептил»). Исключительно высокая токсичность этого компонента была в те годы известна, но не вполне осознана до конца.
В начале 1950-х гг. будущий главный конструктор ОКБ-586 Михаил Кузьмич Янгель руководил НИИ-88 и входящим в него ОКБ-1 и, следовательно, его главным конструктором С.П. Королевым. Отношения между этими двумя замечательными людьми еще тогда, выражаясь предельно мягко, не сложились.
Реализуемость Р-16 была поставлена под сомнение. Для рассмотрения ее эскизного проекта сформировали экспертную комиссию во главе с М.В. Келдышем, вскоре ставшим президентом Академии наук. К чести экспертов, они одобрили днепропетровский проект, отметив ряд непринципиальных упущений. Представителям ОКБ-1 В.П. Мишину, К.Д. Бушуеву и С.С. Лаврову оставалось только дополнить заключение комиссии «особым мнением», суть которого сводилось к тому, что новую ракету делать, конечно, надо, но только на жидком кислороде, со стартовым весом около 100 т.
Входившие в состав комиссии военные, в том числе будущий руководитель ЦНИИмаш – ведущей научной организации отрасли – Ю.А. Мозжорин, резко отрицательно прореагировали на это «особое мнение», решительно поддержав проект ОКБ-586. Они не ставили под сомнение возможность полуторакратного снижения стартового веса кислородной ракеты по сравнению с Р-16. Однако по определяющему при транспортировке критерию «сухого веса» разница составляла уже не более 10%. Кроме того, мобильность невозможно было обеспечить из- за громоздкости и низкой производительности средств получения жидкого кислорода. Для заправки предлагаемой ракеты требовалось 65 т жидкого кислорода. С учетом реальных потерь это подразумевало почти недельную круглосуточную работу создававшегося в то время передвижного железнодорожного кислородного завода ЖКДЗ-2, состоящего из 15 специальных вагонов.