Оптимальной представлялась ракета «пакетной» схемы, состоящая из цилиндрического центрального блока на второй ступени и четырёх цилиндрических боковых блоков, в качестве первой ступени.

На всех блоках предполагалось использовать однокамерные двигатели с газовыми рулями, запускающиеся ещё на старте.

ГЧ имела диаметр меньше, чем у центрального блока, и была «притоплена» в верхний переходник по типу баллистической ракеты среднего радиуса действия - Р-5 (8А62).

Мая 1954 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановление № 956-408сс о разработке межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7 (индекс 8К71), в котором перед ОКБ-1 под руководством Сергея Павловича Королёва была официально поставлена задача создания баллистической ракеты, способной нести термоядерный заряд дальностью полёта до 10 тысяч километров.

Теоретические основы создания ракетных двигателей и энергетических установок ракетных комплексов были сформированы в НИИ-1 Народного Комиссариата Авиационной Промышленности СССР под руководством Мстислава Всеволодовича Келдыша, а конструктивно-компоновочная схема ракеты была разработана в ОКБ-1 инженерами Ермолаевым и Евгением Фёдоровичем Рязановым.

Непосредственное конструирование ракеты Р-7 началось в ОКБ-1 в 1953 году под руководством Сергея Павловича Королёва, ведущим конструктором по Р-7 был назначен Дмитрий Ильич Козлов, проектным отделом ОКБ-1 по Р-7 руководил Сергей Сергеевич Крюков.

Новые мощные двигатели для Р-7 параллельно разрабатывались в ОКБ-456, под руководством Валентина Петровича Глушко.

Система управления ракетой проектировалась в НИИ-885 под руководством Николая Алексеевича Пилюгина, а изготовление было поручено Харьковскому заводу «Коммунар».

Михаил Сергеевич Рязанский,

Николай Алексеевич Пилюгин,

Сергей Павлович Королёв,

Валентин Петрович Глушко,

Владимир Павлович Бармин,

Виктор Иванович Кузнецов.

В Институте проблем управления АН СССР под руководством Бориса Николаевича Петрова была разработана система опорожнения баков и система синхронизации расхода ракетного топлива.

Разработка системы радиоуправления велась в НИИ-885 под руководством Михаила Сергеевича Рязанского.

В НИИ-944 под руководством Виктора Ивановича Кузнецова конструировались гироскопические приборы системы управления.

Системы автоматического подрыва ракеты проектировал Борис Евсеевич Черток в ОКБ-1, а систему телеметрических измерений - Алексей Федорович Богомолов в ОКБ Московского энергетического института.

Одновременно с началом разработки новой МБР была создана комиссия во главе с генерал-лейтенантом Василием Ивановичем Вознюком, которая рассматривала вопрос о строительстве специального испытательного полигона.

Стартовый комплекс был разработан в ГСКБ «Спецмаш» под руководством Владимира Павловича Бармина.

В феврале 1955 года для отработки тактико-технических характеристик перспективной МБР под командованием генерала Георгия Максимовича Шубникова создаётся новый Научно-исследовательский испытательный полигон № 5 Министерства Обороны СССР (НИИП-5), ставший затем космодромом Байконур.

Под командованием генерала Георгия Максимовича Шубникова создаётся новый Научно-исследовательский испытательный полигон № 5 Министерства Обороны СССР (НИИП-5), ставший затем космодромом Байконур.