Радикальным средством должно было стать вооружение ударных групп самолетов управляемыми ракетами с противорадиолокационными ГСН (тем более, что Дальняя Авиация такие ракеты уже имела). Соответствующее правительственное задание было выдано Постановлением ЦК КПСС и Совмина от 10 января 1963 года. Авиационный ракетный комплекс К-28П (П - пассивный, от способа наведения) получил свое наименование по типу носителя - фронтового бомбардировщика Як-28, как и его ракетная составляющая Х-28. Созданием ракеты занялся филиал ОКБ-2-155 в Дубне (позднее МКБ «Радуга») под руководством А.Я. Березняка, использовавший при ее разработке опыт конструирования крылатых ракет большей дальности. Х-28 имела традиционное для этого КБ сочетание ракетных и самолетных технологий: стрингерный фюзеляж, множество эксплуатационных и технологических разъемов и лючков, литое многолонжеронное крыло и крестообразное оперение. По номенклатуре КБ-28 именовалась Д8 (изделие 93).
ГСН ПРГ-28 для ракеты разработали в Омском ЦКБ-111 (позднее НПО «Автоматика») под руководством А.С. Кирчука. Она обеспечивала пеленгационное наведение в частотных диапазонах А, В и С, охватывая практически все существовавшие и перспективные РАС ПВО вероятного противника.
Поначалу Х-28 планировали оснастить твердотопливным двигателем, удобным в эксплуатации и хранении изделия, но в конце 1964 года заказчик потребовал использования ЖРД, обеспечивавшего большую дальность (до 120 км), соответствующую требованиям применения вне зоны поражения ПВО (имелись в виду ЗРК «Найк-Геркулес»). Предполагалось, что при подавлении ПВО применяться она будет с безопасных дистанций, а высокая скорость повысит живучесть ракеты.
Был использован двигатель Р-253-300 конструкции ОКБ-300, уже отработанный дубнин-цами на крылатой ракете КСР-5 для самолетов ДА. Конструкция самой Х-28 также приобрела типовой для изделий фирмы вид: несущее крыло, фюзеляж - стальная «бочка» с баками горючего и окислителя с турбонасосным агрегатом и системой наддува баков, пристыкованная спереди БЧ, отсек ГСН и хвостовой отсек с аппаратурой управления и ЖРД
Аналогичным было и управление: автопилот АПР-28, электрогидравлический исполнительный механизм ЭГС-40Л, питающий рулевые приводы, подачу электропитания на него и бортовые системы обеспечивала топливно-воздушная система с преобразователем тока. Управление также осуществлялось «по самолетному»: по курсу - с помощью поворотного верхнего киля, по тангажу и крену - дифференциальным стабилизатором (в техописании изделия, «выполненного по нормальной схеме», оговаривалось и отличие - «крыло без механизации»).
Кинетический нагрев в полете с высокими скоростями (до М = 3) заставил установить на передних кромках крыла и оперения накладки из жаропрочного пресс-материала. Сама конструкция выполнялась преимущественно из теплостойких материалов - сталей ЗОХГСА, ЭИ-65И и специального дюраля Д19. Объемистый носовой обтекатель размером 1250x300 мм изготовлялся из стеклотекстолита по специальным технологиям, сочетающим высокую радиопрозрачность с требуемой прочностью и теплостойкостью. Тем не менее для обеспечения заданной работоспособности первые серии Х-28 приходилось комплектовать тремя разными конусами, рассчитанными на определенный диапазон волн. Позже удалось добиться «просветления» обтекателей и требуемой радиопрозрачности во всем требуемом спектре частот. Особенностью ракеты стала возможность установки на ней сменной БЧ, в том числе и ядерной (Х-28 должна была «взламывать» ПВО противника, расчищая путь группам ударных самолетов). Обычная фугасная БЧ массой 155 кг несла 74 кг ВВ и оснащалась неконтактным оптическим взрывателем РОВ-5, срабатывавшем при пролете в 5 м от цели. На случай прямого попадания и для самоликвидации при промахе имелся и контактный взрыватель.
Избранный путь определенно стал «медвежьей услугой» заказчику: в силу принятой схемы устройство Х-28 получилось сложным и громоздким, создание ее затянулось, и на вооружение ракету приняли только в 1974 году. Масса ракеты достигла 715 кг, став рекордной в своем классе. Як-28 не суждено было стать «прорывателями ПВО» - не очень удачный самолет вскоре сняли с производства. Носителями Х-28 стали Су-24иСу-17М (М2, МЗ), причем большие габариты Х-28 потребовали проведения на Су-17 оригинальной доработки: в месте подфюзеляжной подвески ракеты приходилось устанавливать панель с подштамповкой под ее киль, а нижний киль складывался, подобно «большим» ракетам Х-22 и КСР-5. Сама подвеска на самолет пусковой ПУ-28С была нелегким делом - его балка весила 100 кг.