В третьих, по завершении неоднократных модернизаций наметилась близость к пределу возможностей дальнейшего улучшения летно-тактических характеристик ракет семейства 3М9. Показатели новых радиоэлектронных средств "Бука" обеспечивали возможность значительного расширения зоны поражения как по дальности, так и по высоте. В ходе того же ближневосточного конфликта имели место случаи успешных атак израильских самолетов, прошедших над верхней границей зоны поражения ЗРК и спикировавших на его боевые машины через конус "мертвой зоны". В перспективе перед ЗРК "Бук" ставилась и задача борьбы с тактическими баллистическими ракетами. Требовалось обеспечить высокие тяговооруженность и маневренность ракеты, хорошие энергетические показатели двигателя в широком диапазоне высот и углов атаки. В этих условиях терялись преимущества ракетно-прямоточного двигателя, своего рода "визитной карточки" технического облика ракеты ЗРК "Куб". Более целесообразным оказалось применить в создаваемой для ЗРК "Бук" ракете обычный твердотопливный двигатель.
Требовали пересмотра и основные технические решения по головке самонаведения (ГСН). Рост максимальной дальности пуска затруднял обеспечение равной ей дальности достартового захвата цели ГСН ракет. Размещение радиолокационных средств, работающих в режиме непрерывного излучения в непосредственной близости от высокочувствительной ГСН, исключало реализацию принятой в ЗРК "Куб" схемы с захватом цели на сопровождение ГСН в процессе предстартовой подготовки. Исходя из этого, в ГСН новой ракеты реализовывался захват цели в полете, после старта и участка автономного полета продолжительностью до 24 с. Такой режим обеспечивался введением в ГСН так называемого "псевдокинематического звена" — по сути, упрощенной инерциальной системы управления. Следующим логическим шагом явилось применение на этом участке радиокоррекции для эффективного наведения ЗРК на маневрирующие цели. В состав ГСН наряду с традиционной для данных систем радиоаппаратурой были включены дешифратор сигналов радиокоррекции и упрощенный аналог инерциальной системы с датчиками линейных ускорений и спецвычислителем. Новая ГСН обладала высокой помехозащищенностью, захватывая цель после сближения с ней на относительно небольшое расстояние, при все еще большом удалении от прикрывающего ее самолета-постановщика помех.
Разработка войскового ЗРК "Бук" (9K37), предназначенного для борьбы, в том числе в условиях радиопротиводействия, с аэродинамическими целями, летящими со скоростями до 830 м/с на средних и малых высотах, маневрирующими с перегрузками до 10–12 единиц, на дальностях до 30 км, а в перспективе — и с баллистическими ракетами "Ланс", была начата по Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 13 января 1972 г. и предусматривала использование кооперации разработчиков и изготовителей, по основному составу соответствующей ранее задействованной при создании ЗРК "Куб". Одновременно НПО "Альтаир" была задана разработка ЗРК М-22 ("Ураган") для Военно-Морского флота с использованием единой с комплексом "Бук" ЗУР.
