Проектируемый крылатый космический корабль предназначался для перехвата, осмотра и разрушения американских спутников на высотах до 290 километров. Экипаж составляли два человека, продолжительность полёта — 24 часа.
По тому же постановлению в ОКБ-52 велась работа по так называемым гиперзвуковым космическим аппаратам. В конце 1960 года при участии ЦАГИ, ЛИИ, ВИАМ, НИИ-1 началось проектирование экспериментального аппарата МП-1. Были проведены работы по созданию теплозащитных покрытий, испытанию графитового носка приборного контейнера на воздействие высокотемпературной газовой струи, испытаний тормозного устройства аппарата. Аэродинамическая компоновка изделия была выполнена по схеме «контейнер — задний тормозной зонт». Контейнер представлял собой конус, заканчивающийся задней цилиндрической частью. На конусной части устанавливались графитовые рули для стабилизации относительно продольной оси. Таким образом, МП-1 был первым гиперзвуковым аппаратом, на котором стабилизация осуществлялась посредством аэродинамических рулей.
Экспериментальный аппарат МП-1 длиной 1,8 метра и весом 1750 килограммов был запущен 27 декабря 1961 года с космодрома Капустин Яр посредством ракеты-носителя Р-12. На высоте около 200 километров он отделился от носителя и достиг высоты 405 километров. Торможение в атмосфере осуществлялось со скорости 3,8 километра в секунду посредством восьми аэродинамических щитков. Торможение при приземлении аппарат совершил с помощью парашюта.
Следующий экспериментальный аппарат под обозначением М-12 — такой же конус, как и МП-1, но с четырьмя стабилизаторами, совершил первый испытательный полёт 21 марта 1963 года, запущенный посредством ракеты-носителя Р-12. Аппарат достиг высоты 450 километров и дальности 1900 километров от места старта. При входе в атмосферу аппарат разрушился, по-видимому ввиду отслоения защитного покрытия. В следующем году был подготовлен к запуску одноместный аппарат. Но в конце 1964 года по решению правительства все работы по аппарату-перехватчику в ОКБ-52 были прекращены.
К 1963 году с появлением проекта мощной ракеты-носителя УР-500 в ОКБ-52 была разработана концепция модульного космического корабля для решения широкого спектра задач как оборонного, так научного и народно-хозяйственного направления. Для решения разведывательных задач ракетоплан оснащался орбитальными двигателями, системами наведения и сближения, оружием «космос — космос». Позднее ракетоплан намечалось подключить к решению прикладных, научных и народно-хозяйственных задач.
В августе 1964 года Челомей представил ВВС проект 6,3-тонного беспилотного ракетоплана Р-1, оснащённого М-образным складным (средняя часть вверх, концы вниз) крылом переменной стреловидности, и его пилотируемого варианта Р-2 массой 7,7 тонны. Ракетоплан выводился на низкую околоземную орбиту ракетой-носителем «Союз» или УР-500. Перегрузка на спуске должна была составить всего 3,5–4 g, в отличие от 9–11 g на спускаемых аппаратах кораблей типа «Восток». Ракетоплан мог маневрировать по курсу в достаточно широком диапазоне, обладал, по мнению одного из главных разработчиков Б.Н. Натарова, неплохими ударными свойствами, мог использоваться и как истребитель спутников, и как разведчик. Разработка была раскручена на полную мощность: подключили всех — от аэродинамиков и прочнистов до оптиков и разработчиков двигателей. В Реутове был уже изготовлен и впечатляющий макет машины, но…
После смещения Н.С. Хрущёва в ОКБ нагрянули комиссии, которые, естественно, свернули многие перспективные работы.
Челомей всегда находил в себе силы бороться. Причём порой он находил среди оппонентов не только низкую угодливость и презренную зависть — недоброжелательниц любого таланта, но и неожиданную для него поддержку. Дорогого стоила его твёрдая опора в верхах: Маршал Советского Союза, министр обороны А.А. Гречко, Адмирал Флота Советского Союза С.Г. Горшков, министр авиационной промышленности П.В. Дементьев, академики А.А. Расплетин, М.В. Келдыш, С.А. Христианович, И.И. Артоболевский, Н.Н. Боголюбов, А.Ю. Ишлинский, Л.И. Седов часто поддерживали В.Н. Челомея, несмотря на жёсткое оппонирование со стороны С.П. Королёва многих его решений.