История Многоразовой (многоцелевой) авиационно-космической системы (МАКС) восходит к середине 1960-х гг. В 1965 г в ОКБ-155, руководимом генеральным конструктором А.И. Микояном, по заданию ВВС начались проработки авиационно-космической частично многоразовой системы «Спираль». Работами руководил главный конструктор Глеб Лозино-Лозинский, к ним был подключен Дубненский филиал ОКБ-155, специально созданный для разработки «Спирали». Исходный проект предусматривал использование сверхзвукового самолета-разгонщика «50-50», со «спины» которого должен был стартовать двухступенчатый одноразовый ускоритель, несущий в качестве полезного груза воздушно-космический (орбитальный) самолет. Орбитальный самолет (ОС) мог выполнять, в разных модификациях, задачи оперативной разведки, инспекции и перехвата космических аппаратов, а также нанесение ударов по наземным целям. Ввиду сложности разработки самолета-разгонщика на первом этапе, в качестве основного, рассматривался вариант выведения ОС на орбиту модифицированной ракетой-носителем «Союз». Из-за отсутствия поддержки со стороны высшего военно-политического руководства, а также в связи с началом работ по системе «Буран», разработка «Спирали» в середине 70-х гг. прекратилась.
Орбитальная ступень МАКС вскоре после отделения от самолета-носителя (в заголовке) и после разделения с внешним топливным баком
В 1976 г. Г.Е. Лозино-Лозинский возглавил вновь созданное НПО «Молния», основной задачей которого стала разработка планера орбитального корабля «Буран» (11Ф35). Параллельно с решением этой задачи в 70-80-х гг. в НПО «Молния» проводись исследования других многоразовых авиационно-космических систем в рамках тем «Система 49» и «Бизань». В качестве самолетов-носителей рассматривались дозвуковые транспортные самолеты Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мрия».
Примечательно, что «Мрия» изначально, согласно требованиям технического задания, должна была выполнять три задачи: транспортировку на внешней подвеске элементов системы «Энергия» – «Буран», перевозку особо негабаритных тяжелых грузов и обеспечение воздушного старта авиационно-космических систем. Видимо, эти работы велись в качестве очередного «противовеса» американским планам: в то время в США создавалась аналогичная система, известная как «Мини-Шаттл» (с самолетом-носителем на базе «Боинга» 747).
В 1988 г. НПО «Молния» в кооперации с 70 организациями и предприятиями выпустило эскизный проект авиационно-космической системы (АКС) 9А-10485 объемом 220 (!) томов, которая и стала прототипом МАКС. Рассмотренная в эскизном проекте АКС представляла собой многоразовый орбитальный самолет, оснащенный тремя кислородно-водородными ЖРД тягой по 90 тс и подвесным одноразовым топливным баком веретенообразной формы. Старт системы массой около 250 т осуществлялся с самолета-носителя Ан-225. Согласно расчетам, система была способна выводить на низкие околоземные орбиты до 7 т полезного груза, размещенного в грузовом отсеке орбитального самолета. В случае замены ОС на одноразовую ступень (т.н. «грузовая» модификация) масса полезного груза могла достигать 18 т на низкой орбите. Нетрудно заметить, что такой диапазон масс полезной нагрузки позволял заменить единой авиационно-космической системой как РН «Союз», так и «Протон», которые в совокупности обеспечивали порядка 70% запусков космических аппаратов СССР. При этом в полной мере могли проявиться такие эксплуатационные достоинства АКС, как отсутствие необходимости дорогостоящего стартового комплекса, возможность запуска по азимутам, недоступным для ракет с наземным стартом, а также сокращение (либо полное отсутствие) зон отчуждения под поля падения отделяемых частей.