В марте 1961 года для примерки Р-9 впервые установили на стартовый стол и мы получили возможность любоваться ею. Строгие и совершенные формы еще загадочной «девятки» резко отличались от «семерки», познавшей все тяготы полигонной жизни, опутанной многоэтажными стальными фермами обслуживания, заправочными и кабельными мачтами. Р-9 действительно сильно выигрывала по сравнению со своей старшей сестрой по стартовой массе. При дальности, равной или даже большей, чем у Р-7А, в ее головной части умещался заряд мощностью 1,65 мегатонн. Напомню, что «семерка» несла 3,5 мегатонны. Но такая ли уж большая разница – городу превратиться в пепел от попадания 80 или 175 бомб Хиросимы?
Красота и строгость форм «девятки» дались не даром. Борьба с лишними килограммами сухой массы велась непримиримо. Мы боролись за километры дальности жесткой весовой политикой и совершенствованием параметров всех систем. Глушко, несмотря на страх перед самовозбуждением колебаний «высокой частоты», увеличил давление в камерах по сравнению с «семеркой» и спроектировал двигатель РД-111 для «девятки» очень компактным, по размерам почти таким же, как РД-107 «семерки». Он развивал тягу у земли 140 тс (двигатель РД-107 – 82 тс), давление в камере достигало 80 атмосфер (у РД-107 – 60 атмосфер). Повышение давление и было одной из возможных причин возникновения «высокой частоты». РД-111 имел четыре камеры сгорания при одном, как и у РД-107, общем турбонасосном агрегате (ТНА). Принципиально новым было то, что камеры устанавливались на двигательной раме в подшипниках, оси которых располагались в плоскостях курса и тангажа. Путем поворота камер гидравлическими рулевыми машинами центрального привода на участке траектории первой ступени достигалось полное управление полетом. ТНА очень компактно располагался над камерами и был связан с ними гибкими сильфонными шлангами. В отличие от двигателей «семерки» для привода ТНА не требовалась перекись водорода. Газ для привода турбины вырабатывался в газогенераторе за счет сжигания небольшой части топлива. Первичная раскрутка ТНА производилась пороховьм стартером. Для регулирования двигателя по тяге и соотношению компонентов мы разработали специальные электроприводы.
Чтобы использовать все топливо, не оставляя сотни килограммов в виде «гарантийных запасов», мы разработали ДРОБ – дискретную (по современной терминологии – цифровую) систему регулирования опорожнения баков. Константин Маркс, Павел Кулиш и Владимир Вороскалевский имели все основания гордиться емкостными датчиками в баках и транзисторной логикой. Система оказалась надежнее и проще, чем аналогичная у «семерки». Революционное предложение по центральному приводу для качания камер двигателя кроме всех прочих преимуществ дало возможность снизить емкость и существенно уменьшить массу бортовых батарей. Еще одним революционным предложением был ЖБК – желоб бортовых коммуникаций. В этом желобе, протянувшемся по образующей от второй ступени до стартового стола, были проложены гидравлические и электрические коммуникации, необходимые для связи ракеты с «землей» до самых последних секунд. Обычно для связи с «землей» многочисленные трубки и кабели тянутся к наземному оборудованию по конструкции ракеты и летят затем вместе с ракетой ненужным в полете грузом. «Все, что не требуется в полете, не должно улетать» – под таким лозунгом мы «переселили» с «борта» в ЖБК сотни килограммов всяческих коммуникаций. Сам ЖБК внушительных размеров отстреливался от ракеты и с грохотом стукался о бетон стартовой площадки за секунды до взлета. Ажурная ферма соединяла вторую ступень с первой. После разделения ступеней сбрасывалась конструкция хвостовой части второй ступени. В полете вторая ступень таким образом сразу облегчалась на 800 кг.
Двигателю Косберга тягой 30 тонн второй ступени «девятки» предстояло надолго войти в историю космонавтики. После доработки вторая ступень с этим двигателем заняла место третьей ступени ракеты «Союз», получив наименование блок «И». Косберг создал надежный кислородно-керосиновый двигатель. Отработанный в турбонасосном агрегате двигателя генераторный газ использовался в качестве рабочего тела в рулевых управляющих соплах.