Необходимость разработки новой системы средней дальности была очевидна для руководства не только Войск ПВО страны, но для командования Сухопутных войск и ВМФ. К середине шестидесятых годов Сухопутные войска завершали отработку ЗРК «Круг», по боевым возможностям близкого к С-75, но отличавшегося более высокой мобильностью. Находившийся на ранней стадии отработки морской комплекс М-11 обладал еще более скромными характеристиками - его максимальная дальность не намного превышала 30 км.
Вызревала идея создания единой зенитной ракетной системы межвидового применения. Предложения по такой системе С-500У представили КВ-1 и Войска ПВО страны. Однако при общности требований к новой ЗРС каждый из видов Вооруженных сил уделял различное значение отдельным направлениям совершенствования этого оружия.
Для ПВО Сухопутных войск решающими являлись показатели мобильности, при этом для обеспечения высокой проходимости предпочтение отдавалось гусеничным шасси. В те годы Сухопутные войска рассматривали как весьма актуальную и уже технически разрешимую задачу борьбы с баллистическими оперативно-тактическим ракетами противника, которые по своим летно-тактическим характеристикам были ближе к традиционным аэродинамическим целям. Задача их перехвата решалась более простыми средствами, чем создание обороны от стратегических ракет, представлявших основную угрозу для объектов на территории СССР. Кроме того, перехват ракет противника можно было осуществлять на меньших высотах, так как укрытая в бронеобъектах и фортификационных сооружениях живая сила Сухопутных войск была не столь уязвима к поражающим факторам ядерного взрыва, как гражданское население. Тем не менее даже создание системы борьбы с оперативно-тактическими ракетами, в наше время именуемой за рубежом как 'ПРО театра военных действий', требовало применения высокопотенциальных РЛС и противоракет с высокими разгонными и скоростными показателями.
Флот также предъявлял специфические требования к перспективной зенитной системе. Помимо особенностей эксплуатации в коррозионноопасной среде, при длительном воздействии вибраций и качки, электромагнитных наводок от других корабельных систем, радиоэлектронные средства должны были обеспечить наведение ракеты вблизи морской поверхности со сложными и нестабильными показателями отражения излучения. Моряки всегда трепетно относились к соблюдению массо-габаритных ограничений - размещение значительного боекомплекта на корабле исключало применение громоздких изделий.
Попытка совместить требования всех заказчиков в единой зенитной ракетной системе привела бы к ухудшению ее технико-экономические показателей и ставила под сомнение возможность осуществления разработки в сжатые сроки. В результате разработчики и Заказчики перешли к концепции создания трех унифицированных систем с существенно различными радиоэлектронными средствами, единой противосамолетной ракетой и, в дополнение к ней, специальной противоракетой для системы Сухопутных войск.
Видимо, совершенно случайно, но эта концепция позволяла обеспечить независимое участие в создании новых систем всех головных организаций - разработчиков, традиционно связанных с каждым из видов Вооруженных сил. Зенитные ракетные системы для Войск ПВО страны разрабатывались возглавляемым Генеральным конструктором Б.В. Бунки- ным МКБ «Стрела» (в дальнейшем - ЦКБ 'Алмаз») Минрадиопрома, для Сухопутных войск - НИИЭИ Минрадиопрома (ныне - концерн «Антей») во главе с главным конструктором В.П. Ефремовым, а для флота - ВНИИ РЭ Минсудпрома (ныне - ГНПО «Альтаир»), руководимым В.А.Букатовым. Кроме того, привлекались к работе оба основных разработчика ЗУР - П.Д. Грушин, возглавлявший МКБ «Факел», и Л.В. Люльев, руководивший свердловским КБ «Новатор».
Основные положения принятой концепции легли в основу Постановления ЦК и Совмина от 27 мая 1969 года «О создании унифицированной системы С-300», которым предусматривалась разработка фактически трех систем:
- С-300П для Войск ПВО страны;
- С-300В для Сухопутных войск;
- С-300Ф для ВМФ.
Разработка ракеты В-500 для поражения аэродинамических целей и баллистических ракет с дальностью до 140км была поручена П.Д. Грушину, противоракеты КС-96 - Люльеву. Предусматривалось создание ЗУР В-500 в трех вариантах - самонаводящейся В-500Р, упрощенной В-500К с радиокомандным наведением и В- 500В, адаптированной к радиоэлектронным средствам комплекса С-300В. Предусматривалось, что ракета В- 500К будет многократно дешевле В-500Р, а ее простота позволит ускорить отработку системы.
Забегая вперед, отметим, что в дальнейшем унифицированными остались только наименования зенитных ракетных систем. Уже в начале семидесятых годов Сухопутные войска отказались от применения В-500В, поручив Л.В. Люльеву разработку 9М83 - уменьшенного варианта противоракеты 9М82. Творческая самостоятельность головных разработчиков привела к тому, что унифицированными оказались только создававшиеся в Новосибирском НИИ измерительных приборов под руководством главного конструктора Юрия Александровича Кузнецова радиолокаторы обнаружения (РЛО) комплексов С-300П и С-300В, а также ракеты комплексов Войск ПВО и флота, спроектированные под руководством Грушина.
Пусковые установки создавались в ленинградском КБСМ под руководством главного конструктора Николая Алексеевича Трофимова.
Основой радиоэлектронных средств системы С-300П стал разработанный в МКБ «Стрела» под руководством В.Д.Синельникова радиолокатор подсвета и наведения (РПН) с фазированной антенной решеткой, решающий задачи автономного обнаружения и сопровождения цели, приема информации с борта ЗУР, выдачи команд управления на ракету. К началу создания системы С- 300 в СССР велись разработки отдельных необходимых микросхем, намечался переход на новую элементную базу. Для одной фазированной антенной решетки радиолокатора подсвета и наведения требовалось более 10 000 ферритовых элементов.
Взамен первоначально рассматривавшегося применения на ракете аналогичной комплексу С-200 сложной полуактивной радиолокационной ГСН, в системе С-300П в дальнейшем была принята схема так называемого «наведения через ракету». Информация от размещенного на борту ЗУР относительно простого радиолокационного визира передавалась на наземные средства. Используя ее и получаемые от РПН данные о ЗУР и цели, вырабатывались команды наведения. В результате упрощалась и удешевлялась бортовая аппаратура ракеты, а совместное использование информации о цели от визира ЗУР и наземных средств для наведения ракеты повышало помехозащищенность комплекса.
Ракета В-500 была выполнена по одноступенчатой схеме, что исключало необходимость отчуждения значительных территорий под зоны падения ускорителей. Первоначально для ЗУР была принята нормальная аэродинамическая схема с крыльями очень малого удлинения, зачастую именуемыми пилонами. Внешне ракета напоминала американскую ЗУР «Тартар» или отечественные ракеты, разрабатывавшиеся в те же годы для комплекса «Бук». При дальнейшем проектировании выяснилось, что при характерных параметрах полета ракеты комплекса С-300 вклад крыльев в улучшение маневренности и повышение аэродинамического качества невелик. В результате, для В-500 была выбрана бескрылая схема 'несущий корпус' с четырьмя цельноповоротными аэродинамическими рулями, точнее, рулями-элеронами в хвостовой части. Принятая компоновочная схема обладала малым сопротивлением и при небольшой продолжительности работы твердотопливного одноре- жимного двигателя обеспечивала полет на заданную дальность с допустимой потерей скорости на пассивном участке траектории. Использование твердого топлива в ракете обеспечивало постоянную готовность к применению, исключало необходимые в ЗРК С-75 рискованные операции по заправке токсичными и агрессивными компонентами жидкого топлива. Ракета В-500 всех модификаций имела корпус из высокопрочного алюминиевого сплава.
Для ракеты был принят вертикальный старт, что позволило не только обеспечить пуск в любом направлении без какого-либо наведения пусковой установки, но и упростило саму конструкцию ПУ и снизило ее массу. Стрела, на которой крепились контейнеры с ЗУР, только медленно поднималась в вертикальной плоскости, а азимутальное перемещение не требовалось. Снижались нагрузки и газодинамическое воздействие на ПУ при старте ЗУР, двигатель которой включался на высоте более двадцати метров. Сила отдачи действовала по вертикали, передаваясь на поверхность стартовой площадки - опрокидывание ПУ не грозило.
Новые технические решения потребовали и решения вновь возникших проблем. В частности, для уменьшения поперечных габаритов ракеты при нахождении в транспортно-пусковом контейнере и,