Третья ступень - блок “В” - имела стартовую массу 189 тонн (в том числе сухую - 14 тонн), диаметр от 5,5 (в верхней части конструкции) до 7,6 метра (в нижней части), длину 11,1 метра. На ступени было установлено 4 двигателя НК-31 с единичной тягой 41 тонна. Продолжительность работы блока “В” составляла 370 секунд.
Четвертая ступень - блок “Г” - имела стартовую массу 62 тонны (в том числе сухую - 6 тонн), диаметр 4,1 метра. На ней был установлен один двигатель НК-19 с тягой 45,5 тонны. Блок “Г” должен был в сумме отработать не менее 443 секунд и иметь возможность многократного включения.
Пятая ступень - блок “Д” - имела стартовую массу 18 тонн (в том числе сухую - 3,5 тонны), диаметр 4,1 метра. На ней был установлен один двигатель РД-58 с тягой 8,5 тонны. Блок “Д” должен был отработать не менее 600 секунд при его многократных включениях.
Сборка и изготовление ступеней ракеты-носителя Н-1 осуществлялась на космодроме Байконур в монтажно-испытательном корпусе на 112-й площадке, поскольку из-за больших диаметров и длин ступеней не было возможности транспортировать их на космодром в собранном виде с завода-изготовителя.
Окончательная сборка ракеты-носителя Н-1 производилась в горизонтальном виде. После завершения сборки ракета-носитель Н-1 вывозилась на стартовый стол на специальном установщике, который с помощью двух двухсекционных тепловозов перемещался по двум параллельным железнодорожным путям. Генерал Николай Каманин достаточно откровенно описывал в своем дневнике достижения и проблемы при подготовке к запуску Н-1:
“18 ноября (1966 года - С.Ч.)
Ракета Н-1, задуманная С.П.Королевым еще в 1960-1961 годах, будет весить на старте 2700-3000 тонн и сможет выводить на околоземную орбиту объекты весом 90-110 тонн. Первая ступень ракеты имеет 30 двигателей, общая высота ракеты - 114 метров.
Строительство филиала завода, МИКа и старта для Н-1 началось на Байконуре в 1963 году и пока еще не закончено. Два заводских цеха и примыкающий к ним корпус сборки ракеты производят грандиозное впечатление. Таких громадных по размерам (более 100 метров длина, 60 метров высота и более 200 метров ширина) промышленных сооружений я еще не видел, да их и нет нигде (если не считать, что в США для ракеты “Сатурн” построен недавно подобный сборочный корпус). Работы по сборке технологического экземпляра ракеты идут полным ходом. В 1967 году ракета будет собрана, будут отработаны транспортировка ее на старт, заправка и подготовка к пуску. В 1968 году носитель Н-1 должен обеспечить полет экспедиции на Луну. Строительная площадка старта Н-1 занимает более одного квадратного километра. На расстоянии 500 метров друг от друга сооружаются два пусковых стола, а между ними и вокруг них под землей строится многоэтажный “город” с сотнями комнат и специальных помещений. Осматривая это чудесное творение гения Королева, я восхищался успехами нашей техники и одновременно с грустью отмечал, что за последние пять лет на полигоне ничего не сделано по улучшению условий для подготовки космических экипажей” [15.1].
В период с февраля 1969 года по ноябрь 1972 года было проведено четыре испытательных пуска ракеты-носителя Н-1. Пуски Н-1 производились с площадки № 110 космодрома Байконур, имевшей два стартовых стола.
К сожалению, из-за нехватки денежных средств наземные стенды для динамических и огневых испытаний всей ракеты-носителя или хотя бы ее первой ступени не строились. Может быть, именно поэтому все пуски Н-1 окончились неудачей именно на этапе работы первой ступени ракеты-носителя. Считается, что большинство аварийных ситуаций было вызвано вибрацией конструкции ракеты-носителя, гидродинамическим ударом при выключении ее ракетных двигателей, разворачивающим моментом на старте, различными электрическими помехами во время запуска.
Первый пуск ракеты носителя Н-1 (изделие № 3Л) был произведен ровно через два месяца после запуска американского корабля “Аполлон-8” к Луне - в 12 часов 18 минут 07 секунд 21 февраля 1969 года. Полезной нагрузкой служил беспилотный корабль 7К-Л1А/Л1С (изделие 11Ф92). Предполагалось, что корабль с разгонным блоком “Д” выйдет сначала на околоземную орбиту, а потом совершит перелет к Луне и выйдет на окололунную орбиту. После двух с половиной суток полета вокруг Луны корабль 7К-Л1 (“Зонд”) предполагалось вернуть на Землю. Однако этим планам не суждено было сбыться. Уже через несколько секунд после старта ракеты-носителя Н-1 в результате кратковременного скачка напряжения система управления КОРД (КОнтроль Ракетных Двигателей) выключила двигатель номер 12. После этого КОРД выключил двигатель номер 24 - для того, чтобы обеспечит симметричность общей тяги первой ступени ракеты-носителя. Еще через 6 секунд возникшие продольные колебания корпуса ракеты-носителя вызвали разрыв линии подачи окислителя. Через 25 секунд после запуска произошел разрыв топливопровода. Произошло соприкосновение топлива и окислителя, вызвавшее возгорание. При возгорании была повреждена электропроводка и возникла электрическая дуга. Электрическая дуга была интерпретирована датчиками КОРД как запредельное повышение давления в турбонасосах. Система КОРД выдала команду на отключение всех двигателей первой ступени на 68-й секунде после старта. Произошел взрыв ракеты-носителя на высоте 12,2 километра. Однако взрыв не повлек за собой полного разрушения конструкции. Ракета-носитель рухнула на землю в 52 километрах от стартовой площадки и догорала уже на земле.