Вдвое увеличенная дальность определила многократно большие тепловые потоки, действующие на головную часть при входе в атмосферу. На смену заостренному носку головной части Р-12 пришел притупленный полусферический наконечник из термостойкого сублимирующего материала, обеспечивавший образование отошедшей ударной волны и меньший нагрев конструкции. Коническую поверхность корпуса головной части Р-14 покрыли асботекстолитом.
Головная часть крепилась к переходнику тремя пироболтами. После их разрыва и включения трех установленных на межбаковом отсеке небольших твердотопливных двигателей головная часть отделялась от отстающего корпуса ракеты. При этом возмущения, действующие на головную часть, были существенно снижены по сравнению с ранее применявшейся схемой с расталкиванием корпуса ракеты и боеголовки при помощи толкателей. Как и на Р-12, в конце разгонного участка траектории предусматривалось снижение уровня ускорения путем дросселирования тяги двигателя за счет отключения турбонасосного агрегата.
Для обеспечения точности, не уступающей достигнутой на Р-12 (при вдвое увеличенной дальности), была создана более совершенная автономная система управления, в которой впервые применили гиростабилизированную платформу (ГСП).
Эскизный проект ракеты Р-14 (8К65) выпустили досрочно – в конце 1958 г. В начале 1959 г. появилось дополнение, учитывающее внедрение нового, более совершенного заряда головной части, разработанного в арзамасском КБ-11. За счет ощутимого снижения веса заряда расчетная дальность была увеличена до 4350 км.
Менее чем через год после начала опытно-конструкторской работы по Р-14 ее ход был ускорен в соответствии с партийно- правительственным Постановлением от 13 мая 1959 г. №514-232 «О сокращении сроков создания изделий Р-16, Р-14 и организации их серийного производства», которое должно было обеспечить конкурентоспособность межконтинентальной Р-16 в условиях параллельной разработки королевской Р-9А. Применительно к Р-14 срок начала летных испытаний сдвигался на сентябрь 1960 г., чтобы в следующем году завершить отработку ракеты и поставить Министерству обороны по 20 ракет и комплектов наземного оборудования.
Но в мае 1958 г., еще до выхода первых правительственных документов, начались огневые стендовые испытания (ОСИ) камеры нового двигателя с нештатной баллонной (вытеснительной), а не турбонасосной подачей топлива. В августе приступили к испытаниям двухкамерного блока. При этом для подачи компонентов топлива служил турбонасосный агрегат от двигателя РД-214 ракеты Р-12. Двигательные установки в штатном исполнении в составе Р-14 испытывались в Загорске с 28 марта 1960 г. В ходе испытаний выяснилась недостаточность теплозащиты критического сечения камеры в режиме пониженной тяги на конечном участке работы двигателя. Пришлось изменить конструкцию рубашки охлаждения. Кроме того, для исключения кавитации ввели шнековый преднасос. По результатам испытаний, завершившихся в мае четвертым ОСИ, удельный импульс на 4 единицы превысил заданное значение.
