В 1954 году, оказавшись во главе ОКБ-586, Янгель сразу организовал работу над проектированием новой ракеты. В августе 1955 года Янгель добился выхода постановления правительства о создании ракеты Р-12.
Ракета Р-12 по проекту имела дальность 2000 км, что превосходило нашу Р-5М на 800 км. Она также имела отделяющуюся головную часть, но не с атомным, а с термоядерным зарядом мощностью в одну мегатонну. Весьма влиятельные военные, в том числе наши старые соратники Мрыкин и Смирницкий, считали, что ее основное преимущество перед Р-5М не только в дальности и мощности заряда, но и в использовании высококипящего топлива (окислитель -азотная кислота и углеводородное горючее типа керосина). Впервые у ракеты такой дальности исключались большие потери кислорода на испарение во время боевого дежурства. Кроме того, для Р-12 Пилюгин уговорил Янгеля использовать полностью автономную систему управления. При этом отпала необходимость в неудобном размещении удаленных от старта пунктов радиоуправления. Но Р-12 нас, по правде говоря, не очень обеспокоила.
2 февраля 1956 года состоялся исторический пуск Р-5М с настоящим боевым атомным зарядом. Ракета, изготовленная в Днепропетровске по документации Королева, была принята на вооружение. Королев, Глушко, Пилюгин, Мишин, Бармин, Кузнецов получили звания Героев Социалистического Труда.
Но Янгель уехал в Днепропетровск не за тем, чтобы совершенствовать кислородные ракеты Королева. Ракета Р-12 создавалась там в очень короткие сроки. 22 июня 1957 года в Капъяре начались ее летные испытания. Подтвердилось, что дальность ракеты превысит 2000 км.
Ракета Р-12 запускалась с наземного пускового устройства, на которое она устанавливалась в незаправленном виде с пристыкованной ядерной головной частью. Общее время подготовки к пуску составляло более трех часов. Чисто автономная система управления обеспечивала круговое вероятное отклонение в пределах 2,3 км. Эта ракета сразу после принятия на вооружение в марте 1959 года была запущена на заводе в крупную серию и стала основным видом вооружения для созданных в декабре 1959 года Ракетных войск стратегического назначения.
Но еще раньше, в декабре 1956 года, при непосредственной поддержке Устинова Янгель добился выпуска постановления Совета Министров о создании новой межконтинентальной ракеты Р-16 с началом летно-конструкторких испытаний (ЛКИ) в июле 1961 года. Первая межконтинентальная Р-7 еще ни разу не летала, а Хрущев уже дал согласие на разработку другой ракеты! Несмотря на то, что нашей «семерке» была открыта «зеленая улица» и мы не имели оснований жаловаться на недостаток внимания сверху, такое решение послужило нам серьезным предупреждением.
Здравый смысл подсказывал: целесообразно до Р-16 создать ракету промежуточной дальности, способную с территории СССР поразить любую американскую базу в Европе и Азии. Янгель учел это и форсировал разработку ракеты Р-14 на дальность 4000 км. В июле 1958 года вышло постановление по созданию этой ракеты, предусматривавшее начало ЛКИ в 1960 году – на год раньше Р-16.
За два года испытаний Р-7 в боевом варианте и спутниковых модификациях был накоплен первый опыт ее предпусковой подготовки. Время готовности ракеты к пуску с момента установки в стартовую систему в самых оптимальных условиях измерялось 8-10 часами. Сократить это время можно было только в том случае, если боевое дежурство ракета несет в заправленном состоянии. Но дежурить после заправки жидким кислородом можно только десятки часов. Огромные потери кислорода на испарение при его транспортировке, хранении и после заправки были принципиальным недостатком кислородных ракет. Стратегия «холодной войны» предъявляла все более жесткие требования к циклу боевой готовности. Речь шла уже не о часах, а о минутах!
В конце 1958 года мы получили подробные данные об американском проекте ракеты «Титан-1», разработанном фирмой «Мартин». Это был проект двухступенчатой ракеты на жидком кислороде и керосине. При стартовой массе 98,5 тонн на «Титан» проектировалась установка ядерных боезарядов от 4 до 7 мегатонн.
Ракета «Титан-1» базировалась в защищенных шахтных пусковых установках и имела готовность к пуску после заправки 15 минут. Это пока было недоступно ни одной из наших ракет. В 1958 году только янгелевское предложение по Р-16 могло быть реальным ответом на американский вызов. Ни о каких подземных шахтах-укрытиях для «семерочных» стартов в то время не могло идти речи.