Fractional Orbital Bombardment System
Phát triển và đưa vào triển khai > Các thiết kế FOBS

Nhà khoa học tên lửa của Liên Xô Sergei Korolev là người đầu tiên đưa ra thiết kế cho loại tên lửa FOBS thế hệ đầu tiên của Liên Xô. Theo đó ông đề nghị phát triển loại tên lửa GR-1; hay còn được gọi là 'Global Missile 1', hay theo như tên gọi của NATO là SS-X-10 Scrag, hay 11A513 (hoặc 8K73) theo định danh của GRAU. Những nghiên cứu của Korolev đã được tiến hành từ ngay năm 1960 và dự án phát triển GR-1 đã được phê duyệt vào ngày 24 tháng 9 năm 1962.
Korolev đưa ý tưởng về tên lửa GR-1 cho Chủ tịch Liên Xô Nikita Khrushchev vào đầu năm 1962. Ngay say đó, Khrushchev đã tuyên bố Liên Xô có khả năng sử dụng tên lửa này cho việc bay vòng qua Bắc và Nam Cực để tấn công mục tiêu, khiến mọi hệ thống cảnh báo sớm và đánh chặn tên lửa không thể phát hiện và phản ứng kịp thời. Các kỹ sư tại phòng thiết kế của Korolev tính toán rằng hệ thống cảnh báo sớm của NATO sẽ có thể phát hiện đầu đạn của GR-1 chỉ 2 phút trước khi đầu đạn đánh trúng mục tiêu.
Tên lửa GR-1 sẽ sử dụng động cơ chính là NK-9 và NK-9V ở tầng 1 và tầng 2 tên lửa. Dù cho động cơ NK-9 và NK-9V đều không được chế tạo bởi đội ngũ thiết kế của Korolev, nhưng động cơ hãm 8D726 được chính phòng thiết kế Korolev chế tạo. Loại động cơ này đã trở thành một phần không thể thiếu trong phát triển tên lửa của Nga, đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tầng đẩy mang tải trọng Blok-D trên các tên lửa đẩy N1, Proton, và Zenit.
Tên lửa đạn đạo GR-1 có 3 tầng đẩy với tổng khối lượng là 117 tấn. Nó có chiều dài 35,31 mét, đường kính 2,68 mét và có khả năng mang tải trọng là một đầu đạn hạt nhân đương lượng nổ 2,2 Mt. Tên lửa sử dụng nhiên liệu siêu lạnh, pha trộn giữa RG-1 kerosene và liquid oxygen (LOX).
Hai dự án chế tạo tên lửa FOBS khác cũng được tiến hành vào khoảng cùng thời điểm với việc phát triển tên lửa GR-1.
Đầu tiên là dự án của Vladimir Chelomey, ông đã đề xuất 2 bản thiết kế: một là tên lửa UR-200A (mã định danh của GRAU: 8K83) là một phiên bản của tên lửa ICBM UR-200 của ông, và một thiết kế khác được định danh là GR-2 nhưng dựa trên tên lửa ICBM UR-500 và có đầu đạn với đương lượng nổ lên tới 30 megaton. Thiết kế tên lửa UR-200A đã được lựa chọn để làm cơ sở cho việc phát triển tên lửa GR-2. Nó sử dụng động cơ RD-0202 và RD-0205 cho tầng đẩy thứ nhất và thứ hai, và được trang bị đầu đạn AB-200. Khác với GR-1, tên lửa UR-200 cùng với các phiên bản phát triển từ nó sử dụng chất đẩy có khả năng lưu trữ được, đặc biệt là nitrogen tetroxide và UDMH. Chelomey cùng với các cộng sự đã được bật đèn xanh cho việc phát triển ICBM UR-200 vào ngày 16/3/1961, bắt đầu làm việc trên phiên bản tên lửa UR-200A.
Phương án thiết kế thứ 2 là của nhà thiết kế tên lửa Mikhail Yangel. Ông đề xuất phiên bản tên lửa ICBM R-36O (8K69 hay SS-9 Mod 3 Scarp) làm phương tiện mang FOBS. Phiên bản này được thiết kế dựa trên tên lửa R-36 nổi tiếng cũng do Yangel thiết kế. Phương án thiết kế của ông được lựa chọn để phát triển vào ngày 16/8/1962. Tên lửa có 3 tầng đẩy, với tầng đẩy 1 sử dụng động cơ RD-251 và tầng đẩy 2 sử dụng động cơ RD-252. Tầng đẩy thứ 3 có khả năng giảm quỹ đạo cũng như chứa hệ thống dẫn đường và hệ thống phóng đầu đạn, được Liên Xô gọi là hệ thống OGCh.
Hệ thống máy ngắm trên OGCh sẽ liên tục kiểm tra và hiệu chỉnh quỹ đạo đường đạn tới mục tiêu nhờ vào việc sử dụng nhiều thiết bị khác nhau (ví dụ, máy đo cao radio kết hợp với hệ thống định vị quán tính). Việc hạ độ cao của tên lửa được thực hiện nhờ động cơ RD-854.
Đầu đạn 8F021 của tên lửa R-36O có đương lượng nổ từ 5-20 megaton theo các nguồn của Liên Xô. Tình báo phương Tây cho rằng đương lượng nổ của đầu đạn nhỏ hơn, từ 1-3,5 megaton. Tên lửa có chiều dài 32,6 mét, đường kính 3 mét và khối lượng phóng của tên lửa là 180 tấn. Tên lửa R-36O sử dụng cùng loại chất đẩy hypergolic giống như tên lửa UR-200.