Первая ступень ракеты оснащена маршевым двигателем РД-261, состоящим из трех двухкамерных модулей РД- 260. Вторая ступень оснащена двухкамерным маршевым двигателем РД-262. Двигатели разработаны в КБ Энергомаш под руководством Валентина Глушко. Компоненты топлива – НДМГ и азотный тетраоксид (AT).
Агрегаты стартового оборудования наземного комплекса для проведения испытаний ракеты на полигоне Байконур разработаны в КБТМ.
'С созданием комплекса (стартового комплекса – прим. авт.) 8П867 работы на площадке № 67 Байконура не завершились. Когда подоспела очередная ракета 8К69 ОКБ Янгеля, для обеспечения ее летной отработки была реконструирована вторая стартовая площадка этого комплекса. Новый стартовый комплекс получил индекс 8П869. Схожесть параметров и технологии подготовки ракет 8К69 и 8К67 потребовали создания относительно небольшого количества новых стартовых агрегатов, семь из которых были разработаны ГСКБ (КБТМ – прим. авт.) и семь – смежными предприятиями. В основном наземное оборудование было доработано и унифицировано для обеих ракет. Новый комплекс прошел испытания, был принят в эксплуатацию и в период 1965-1966 гг. обеспечил подготовку и пуск 4-х ракет 8К69'. (Кожухов Н.С., Соловьев В.Н. Комплексы наземного оборудования ракетной техники. 1948-1998 гг./ Под. ред. докт. техн. наук проф. Бирюкова Г.П. – Москва, 1998. С 55). Первоначально ампулизация Р-36-0, как и ракеты Р-36, не была предусмотрена. Работы по ампулизации начаты после выхода приказа ГКОТ от 12 января 1965 года.

В конце 1964 года на Байконуре началась подготовка к проведению испытаний. Первый пуск Р-36-О произведен 16 декабря 1965 года. Испытания завершены в мае 1968 года.
Вспоминает полковник в отставке Георгий Смысловских:
Постановлением правительства 19 ноября 1968 года орбитальная ракета Р- 36-0 принята на вооружение. Комплексы в ШПУ ОС поставлены на боевое дежурство на полигоне Байконур 25 августа 1969 года. Серийное производство развернуто на Южном машиностроительном заводе в Днепропетровске.
18 пусковых установок орбитальных ракет Р-36-0 с ядерными боеголовками были развернуты к 1972 году в единственном позиционном районе – на полигоне Байконур.
Ракетная бригада для эксплуатации Р-36-0 была сформирована в октябре 1969 года. К июлю 1979 года на базе управления бригады, а также управлений отдельных инженерно-испытательных частей, осуществлявших пуски ракет Р-36 и Р-16, на Байконуре было сформировано управление отдельных инженерно-испытательных частей (ОИИЧ).
В 1982 году полигон Байконур передан Главному управлению космических средств Министерства обороны (ГУ- КОС). В январе 1983 года в соответствии с договором ОСВ-2 ракетный комплекс Р-36-0 был снят с боевого дежурства. К 1 ноября 1983 года управление ОИИЧ на Байконуре расформировано.
Р-36 П. 8К67П
Проектные разработки разделяющихся головных частей начаты в КБ 'Южное' под руководством Михаила Янгеля в ноябре 1967 года. Первоначально были созданы РГЧ, не имевшие системы индивидуального наведения. Цель разработки – увеличить зону поражения ядерными боезарядами уменьшенной мощности.
В августе 1968 года на Байконуре начаты летно-конструкторские испытания экспериментальной РГЧ на ракете 8К67П. В 1970 году испытания ракеты, оснащенной РГЧ с тремя боевыми блоками, завершены.
26 октября 1970 года постановлением правительства ракета 8К67П принята на вооружение. В декабре 1971 года
первая МБР Р-36П, оснащенная РГЧ, поставлена на боевое дежурство. Серийное производство развернуто на Южном машиностроительном заводе в Днепропетровске.
Р-36П имела дальность стрельбы 10 200 км. Гарантийный срок хранения – 7,5 лет. Система управления ступени разведения боеголовок была разработана в НИИ автоматики и приборостроения под руководством Николая Пилюгина.
Группировка Р-36П росла до 1974 года, после чего начата их замена более совершенными МБР, оснащенными РГЧ ИН.
Боевое дежурство Р-36 и Р-36П в ШПУ ОС несли в ракетных дивизиях, дислоцированных вблизи городов
Алейск Алтайского края (30 ШПУ), Карталы Челябинской области (46 ШПУ), Домбаровский Оренбургской области (64 ШПУ), Ужур Красноярского края (64 ШПУ), Державинск (52 ШПУ) и Жангиз-тобе (52 ШПУ) в Казахстане. Эти новые позиционные районы были выбраны специально для дислокации дивизий тяжелых МБР. Максимальной численности – 308 пусковых установок – группировка достигла к 1977 году.