二段燃焼サイクル
世界初の二段燃焼サイクルのエンジンは、1949年にソ連のヴァレンティン・グルシュコの下で働いていた技術者、アレクセイ・イサエフ(英語版)によって開発された。最初の二段燃焼サイクルエンジンであるS1.5400 (11D33) はイサエフの助手であったメルニコフが設計したソ連の惑星探査機打ち上げロケットに使用された。同時期(1959年)、ニコライ・クズネツォフはコロリョフの軌道周回ICBMであるGR-1用に閉サイクルのNK-9の開発を始めた。クズネツォフは後に失敗したN-1ロケット用のNK-15とNK-33エンジンに設計を取り入れた。ケロシン/液体酸素を推進剤として使用し、酸素リッチの燃焼ガスでターボポンプを駆動する設計を採用した。失敗したN1ロケットの1段目には30基のNK-15が搭載されていた。N-1計画が頓挫・中止されると、クズネツォフは改良型であるN-1Fロケットに搭載するつもりで開発し、大量に製造されていたNK-33を破壊するよう命じられたが、その後もクズネツォフは密かにエンジンを保管し続けていた。1990年代にエアロジェット社がクズネツォフの工場を訪れたが、エアロジェット社はNK-33の高い比推力などの仕様に懐疑的だったため、クズネツォフはエンジンをアメリカへ運んで試験を行った。酸素リッチ燃焼技術はアメリカの技術者も検討していたが、実現に至ってはいなかった。
推進剤に四酸化二窒素/非対称ジメチルヒドラジン (UDMH) を使用したRD-253は1963年頃にヴァレンティン・グルシュコによって開発され、1965年にプロトンに搭載された。