Основной задачей новой системы определялось массированное огневое поражение групповых целей в ближней тактической зоне (боевого построения противника). Причем для оказания огневой поддержки своим пехоте и танкам в различных видах наступательного и оборонительного боя она должна была действовать непосредственно в боевых порядках первого эшелона (с открытых и закрытых огневых позиций), уничтожая укрытую и открыто расположенную живую силу противника, его легкую боевую бронированную технику и различные транспортные средства. Система также обеспечивала поджог и разрушение различных сооружений и зданий (склады, штабы, объекты инфраструктуры и пр.).
Боевая машина тяжелой огнеметной системы ТОС-1 «Буратино». Передняя выносная опора (доработанный бульдозерный отвал) находится в рабочем положении.
В 1977-1982 гг. конструкторы КБТМ под руководством А.А. Ляхова разработали новую РСЗО - тяжелую огнеметную систему на базе основного танка Т-72А. Первые опытные образцы боевых машин и машин обеспечения на шасси автомобиля повышенной проходимости изготовили в течение 1978-1979 гг. Боевая машина (далее - БМ; на стадии разработки и испытаний имела обозначение «Объект 634») оснащалась пакетом трубчатых направляющих для стрельбы неуправляемыми реактивными снарядами (НУРС), а транспортно-заряжа- ющую машину (ТЗМ) решили выполнить на шасси автомобиля КрАЗ-255Б (разработчик - СКБ АО «Мотовилихинские заводы», г. Пермь). БМ получила прицельные приспособления, которые позволяли расчету вести огонь по видимым целям с максимальной дальностью до 3750 м (в основных тактико-технических характеристиках системы дальность стрельбы обычно указывается в пределах 400-3500 м). Разработка боеприпасов осуществлялась тульским ГНПП «Сплав».
В 1980 г. тяжелая огнеметная система успешно прошла государственные испытания, по итогам которых была рекомендована к принятию на вооружение Советской Армии. При этом уже в ходе опытной эксплуатации она наглядно продемонстрировала свой высокий боевой потенциал и способность в кратчайшие сроки решать любые задачи, связанные с уничтожением живой силы и боевой техники противника, находящихся на открытой местности или в укрытии, а также с оказанием огневой поддержки своим войскам в наступлении или в обороне.
Важным этапом в карьере тяжелой огнеметной системы стала командировка в Афганистан в 1988-1989 гг., где она получила боевое крещение. Опыт боевого применения новой системы в составе Ограниченного контингента советских войск в Республике Афганистан показал высокую эффективность нового образца вооружения, особенно при ведении боевых действий в горах, где при взрыве реактивных снарядов в термобарическом снаряжении в связи с особенностями рельефа местности происходило взаимное наложение воздушных ударных волн и их многократное отражение от окружающих участков гор (скал) с созданием осыпей грунта и каменных завалов. Опыт, полученный в локальном конфликте (в ходе которого, предположительно, использовались шесть боевых машин системы ТОС-1), послужил основной для формирования представителями заказчика новых, более высоких требований к системе.