Появление на вооружении СЯС США ракет с РГЧ резко ухудшило положение СССР. Советские МБР сразу попали в разряд морально устаревших, так как они не могли решать целый ряд вновь возникших задач, и главное — значительно снизилась вероятность нанесения эффективного ответного удара. Можно было не сомневаться, что боеголовки ракет «Минитмен-3» в случае возникновения ядерной войны нанесут удары по шахтным пусковым установкам и командным пунктам РВСН. А вероятность такой войны в то время была весьма высока. К тому же во второй половине 60-х годов в США активизировались работы в области противоракетной обороны.
Проблема не могла быть разрешена путем только созданием новой МБР. Требовалось совершенствовать систему боевого управления ракетным оружием, повышать защиту командных пунктов и пусковых установок, а также решить еще целый ряд попутных задач. После i детальной проработки специалистами вариантов развития РВСН и доклада результатов исследований руководству государства, было решено развивать тяжелые и средние ракеты, способные нести значительную полезную нагрузку и обеспечить достижение паритета в области ядерных вооружений. Но это означало, что Советский Союз втягивается в новый виток гонки вооружений, причем в области наиболее опасной и дорогостоящей.
Днепропетровскому КБ, которое после смерти М. Янгеля возглавил академик В. Ф. Уткин, поручили создать тяжелую ракету. Там же параллельно развернулись опытно-конструкторские работы над ракетой с меньшей стартовой массой.
Тяжелая МБР РС-20А в свой первый испытательный полет отправилась 21 февраля 1973 года с полигона Байконур. Ввиду сложности решаемых технических задач, отработка всего комплекса затянулась на два с половиной года. В конце 1975 года, 30 декабря, новый БРК с этой ракетой был поставлен на боевое дежурство. Унаследовав от Р-36 все лучшее, новая МБР стала самой мощной ракетой в своем классе.
Ракета выполнена по схеме «тандем» с последовательным разделением ступеней и конструктивно включала первую, вторую и боевую ступенни. Топливные баки несущей конструкции изготавливались из металлических сплавов. Разделение ступеней обеспечивалось срабатыванием разрывных болтов.
МБР РС-20А с моноблочной ГЧ
Маршевый ЖРД первой ступени объединил четыре автономных двигательных блока в единую конструкцию. Управляющие усилия в полете создавались за счет отклонения сопловых блоков.
Двигательная установка второй ступени состояла из маршевого ЖРД, выполненного по замкнутой схеме и четырехкамерного рулевого двигателя, выполненного по открытой схеме. Все жидкостные ракетные двигатели работали на высококипящих самовоспламеняющихся при контакте компонентах жидкого топлива.