21 июня 1956 года на вооружение была принята первая советская ракета с ядерной боеголовкой Р-5М.
Советский стратегический ракетный комплекс с ракетой средней дальности первого поколения появился в сложное для страны время. Атомное оружие появилось недавно, и средства его доставки оставляли желать лучшего.
Р-5М — модификация баллистического ракетного комплекса Р-5, принятого на вооружение в 1955 году. Военные требовали максимальную дальность, и конструкторы замахнулись на 3000 км, но на том этапе развития техники такой замах реализовать было сложно.
Группа государственных деятелей из советской атомной программы обратилась за помощью в ЦК. В НИИ-88 под руководством Сергея Королёва предложили усовершенствовать ракету Р-5, а физикам было приказано создать новую головную часть с ядерным зарядом.
Решили разработать ракету, позволяющую заброску на 1200 км, тем более уже испытанные на Р-3 технические решения это позволяли. Однако инженеры вступали на неизведанную территорию — ни опыта, ни материалов, ни оборудования для создания кислородно-керосиновых двигателей ещё не было. Это был настоящий прорыв в деле ракетостроения и новый опыт взаимодействия между ракетчиками и оружейниками. Заказчики Министерства обороны требовали повысить точность и снизить время подготовки к старту, но слишком широк был перечень задач, чтобы увязать их в одно решение. Важнее всего было повысить надёжность ракеты. И эта задача была выполнена посредством дублирования, а кое-где и троекратного усиления действующих в ракете систем.
2 февраля 1956 года в ходе операции «Байкал» с полигона Капустин Яр в сторону Приаральских Каракумов прошли испытания — полетела первая в мире ракета средней дальности. Через 10 с половиной минут на расстоянии 1190 км от места запуска произошёл атомный взрыв. Иностранцы зафиксировали испытания, но они даже не догадывались, что в СССР решили проблему носителя ядерного заряда.
За два последующих года на ракету Р-5М были перевооружены практически все дивизионы инженерных бригад Артиллерии резерва Верховного Главнокомандования и 15 полков ВВС. Два ракетных дивизиона были тайно размещены в глухом лесу на территории ГДР в 80 километрах от Берлина.
Секретное постановление советского правительства за номером 589-365 подписал Никита Хрущев. Четыре Р-5М нацелили на Англию, восемь в случае атомной войны полетели бы на Париж, Брюссель, Бонн и Рурский промрайон. Правда, это вряд ли было бы мгновенным ответом — для запуска ракет с ядерными боезарядами требовалось около пяти часов. Вполне возможно, что именно из соображений недостаточной оперативности в августе 1959 года ракеты неожиданно передислоцировали в Калининград.
7 ноября 1957 года ракеты Р-5М показали на военном параде в Москве.
Более пяти лет Р-5М обеспечивала обороноспособность страны, а с ноября 1960 года исполняла роль цели для испытания противоракеты В-1000. Именно Р-5М использовалась для испытания баллистических ракет на «живучесть», на ней отрабатывались системы противодействия противоракетам по программам «Верба» (надувные ложные цели), «Кактус» (раскрывающиеся ложные цели) и «Крот» (бортовая радиотехническая система активных помех).
Последний комплекс ракет Р-5М с боевого дежурства сняли в 1966 году.