Автономная инерциальная система управления разработана под руководством главного конструктора харьковского НИИ-692 Владимира Сергеева. Первоначально, для повышения точности стрельбы, было принято решение о разработке для ракеты, кроме автономной СУ, радиосистемы. Радиокомандная система управления была создана под руководством Михаила Борисенко. Первые пять испытательных пусков ракеты проведены с ее использованием. После этого она была исключена из состава комплекса, так как автономная система обеспечивала приемлемую точность стрельбы. Ядерный боезаряд для ракеты разработан конструкторами Челябинска-70. Серийное производство ядерных боезарядов освоено на Пензенском заводе № 592 (ПО "Старт").
В июне 1963 года для Р-36 был разработан эскизный проект самой мощной в мире ГЧ 8Ф675. По различным данным, приводимым в печати, варианты ракеты оснащались ядерными боезарядами мощностью 5 Мт, 10 Мт, 18 Мт и 25 Мт.
О разрушительной силе ракеты, оснащенной мощным боезарядом, можно судить по отрывку из книги воспоминаний Бориса Чертока.
"В 1957 году в США вышел справочник по действию ядерного оружия, позволяющий любому желающему рассчитать действие поражающих факторов ядерного взрыва в зависимости от тротилового эквивалента. Таким образом, тщательно охраняемые нашими атомщиками секреты стали доступными для всех ракетчиков. Из этого справочника следовало, что заряд в одну мегатонну вполне достаточен, чтобы, угодив в центр Вашингтона, полностью лишить США его столицы". (Черток Б. Е.. Ракеты и люди. Фили – Подлипки – Тюратам. – М.: Машиностроение. 1996. С. 230).
В феврале 1963 года началось строительство наземного стартового комплекса 8П867 для Р-36 на Байконуре. Наземная отработка ракеты проводилась на площадке № 67. Пункт радиоуправления построен на площадке № 68. 28 сентября 1963 года произведен первый пуск ракеты с легким моноблоком со стартовой площадки № 67. К сожалению, пуск был неудачным. Ракета взорвалась на старте. Площадка разрушилась. После проведения восстановительных работ наземный стартовый комплекс 8П867 был принят в эксплуатацию. 3 декабря 1963 года произведен второй пуск Р-36. Он был успешным. В 1964 году произведено шестнадцать пусков, четыре из которых были аварийными. Всего с комплекса 8П867 было произведено 20 испытательных пусков ракет.
В 1964 году построена групповая шахтная установка на площадке № 80 Байконура. Первый пуск ракеты произведен 14 января 1965 года. Он был аварийным. Ракета взорвалась. Вскоре от групповых стартов отказались.
