Как предварительный этап была задумана программа «Союз 7К-Л1». Космический корабль в рамках этой программы был предназначен для пилотируемого полёта вокруг Луны продолжительностью 6–7 суток. Поскольку не предусматривался выход на лунную орбиту, на корабле не устанавливалась мощная двигательная установка, а возвращение на Землю обеспечивалось манёвром в гравитационном поле Луны. При точных расчётах и правильном выведении включения двигателей для возвращения не требовалось вовсе. Космический корабль «Союз 7К-Л1» весил примерно 5600 килограммов и был создан на базе проекта «Союз». Внешне Л1 напоминал «Союз», но был двухместным и не имел сферического орбитального модуля.

Постановление от 4 июня 1960 года «О плане освоения космического пространства» предписывало создать четырёхступенчатую ракету-носитель для полёта на Марс и Венеру, запустить её к Марсу и осуществить подготовку РН для полёта к Венере в оптимальные астрономические сроки.

Однако уже на первом этапе работ стало ясно, что для реализации проекта необходимо иметь ракету-носитель совершенно нового типа. Поэтому 23 июля 1960 года правительство СССР поставило перед ОКБ-1 задачу по созданию новой ракеты-носителя со стартовой массой более 2000 тонн для вывода на низкую орбиту полезной нагрузки свыше 80 тонн. На ракете предполагалось использовать обычное химическое топливо, а на всю разработку отводилось семь лет. Программа получила название Н-1 и имела спецобозначение 11А52. Это был ещё один грандиозный проект выдающегося ракетостроителя, основоположника пилотируемой космонавтики Сергея Павловича Королёва.

О напряжённом и, соответственно, драматичном периоде начала разработки ракетного комплекса Н-1 свидетельствуют воспоминания главного конструктора ЦКБ ТМ Б.Р. Аксютина[56]:

«Вспоминаю совещание, которое собрал С.П. Королёв после полёта в Пицунду к Н.С. Хрущёву, находившемуся там в это время на отдыхе. Этот полёт был необходим для решения вопроса об ассигнованиях для работ по комплексу Н-1 (экспедиция на Луну). По возвращении из Пицунды он собрал совещание главных конструкторов у себя в кабинете. Все собрались, а его нет. Мы в недоумении ждём. Анатолий Петрович Абрамов, его заместитель, говорит, что Сергей Павлович в своём кабинете, сейчас должен прийти. Через некоторое время входит Сергей Павлович, ссутулившийся, рассеянно кивает головой, подходит к столу, садится, берётся руками за опущенную голову, сидит молча некоторое время и как бы про себя говорит раздумчиво, тихим голосом: “Упустим время, не наверстаем. — Затем поднимает голову, видит сидящих, встряхивается и произносит: — Я пригласил вас, чтобы рассказать об итогах встречи с Никитой Сергеевичем. Он сказал: 'У нас большие успехи в освоении космического пространства, наши боевые ракеты стоят на дежурстве. Мы никогда не жалели денег на эти дела. Сейчас есть и другие заботы. Нужны средства для подъёма сельского хозяйства и животноводства. Вам надо поэкономить'. Мы должны продумать мероприятия по удешевлению комплекса Н-1”.

…Как-то вечером ехали мы с Сергеем Павловичем на машине со второй площадки на десятую (имеется в виду площадка №110 полигона Байконур, на которой был построен стартовый комплекс Н-1. — Н. Б.). Он сидел на переднем сиденье рядом с шофёром, а я на заднем. По обыкновению он использовал такие поездки для разговоров о делах. Но в этот раз молчал, погружённый в какие-то свои думы. Был вечер, вдали мерцали огни многочисленных объектов. И вдруг он говорит как-то раздумчиво, как бы про себя: “Да, много мы тут понастроили всего, а вот умру, и всё может рухнуть”. Я оцепенел, но потом сказал: “Сергей Павлович, почему такие мрачные мысли?” Он нехотя что-то невнятно произнёс и далее молчал всю дорогу» [19].

В 1960 году ОКБ-1 возвращается к вопросу создания автоматической станции для получения изображения лунной поверхности с осуществлением её мягкой посадки на поверхность Луны.

В январе того же 1960 года было принято решение о развитии исследования космического пространства, в котором предусматривалось создание автоматической станции на Луне и в её районе. Устанавливался срок запуска автоматической станции Е6 — 1961 год. Решению предшествовало завершение работ по станциям Е1, Е1А, Е2, Е2А, Е3 и начало отработки четырёхступенчатой РН 8К78. Это создавало предпосылки ускоренной разработки и наземной отработки автоматической станции Е6 для осуществления мягкой посадки на Луну с обеспечением прямой телевизионной передачи на Землю изображения лунной поверхности.

26 марта 1961 года С.П. Королёв писал Д.Ф. Устинову, что в ОКБ-1 подтверждена принципиальная возможность с помощью четырёхступенчатого носителя осуществить мягкую посадку аппарата Е6 на поверхность Луны и создать искусственный спутник Луны.

Полностью программа пуска аппарата Е6 была выполнена в одном случае. Это произошло 31 января 1966 года, через две недели после смерти С.П. Королёва, при запуске станции, получившей название «Луна-9». 3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут автоматическая станция прилунилась, и через несколько минут от станции была принята телеметрическая информация. За время полёта было проведено 13 сеансов связи общей продолжительностью 4 часа 40 минут, выдано 182 команды по КРЛ, заложено шесть установок для автономного управления объектом. В период с 3 по 7 февраля 1966 года телевизионная установка АЛС включалась шесть раз, что позволило впервые получить круговой обзор лунной поверхности в районе прилунения АС.

В частности, наряду с реализацией программы лунной экспедиции рассматривались и варианты программ по облёту Луны с экипажем на борту. Проработки велись по двум схемам. Первая: два пуска ракеты Р-7 (один с пилотируемым кораблём 7К, второй — с водородным разгонным блоком) с последующей стыковкой на орбите ИСЗ и стартом к Луне со второй космической скоростью; вторая: два пуска ракеты Р-7 (один — с прототипом корабля «Восток» и баком горючего, второй — с баком кислорода и двигателем типа двигателя блока Л).

Благодаря настойчивости и предприимчивости В.Н. Челомея, в соответствии с постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР от 23 июня 1960 года в ОКБ-52 была развёрнута работа по разработке ракет УР-500 (8К82), а в соответствии с постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР от 16 марта и 1 августа 1961 года ОКБ-52 начало проектирование стратегической баллистической ракеты УР-200 (8К81).

Необходимо отметить, что В.Н. Челомей начал работы по ракете УР-500 ещё до того, как у него появился Филиал № 1. Это в очередной раз подтверждает, что он не был «захватчиком» новых предприятий, а «получал» их для помощи в очередном крупном задании руководства страны.

Только годом позже, по постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 24 апреля 1962 года, в Филиале № 1, с 3 октября 1960 года входившем в состав ОКБ-52, началось проектирование ракеты УР-500К, космической, уже трёхступенчатой. Ведущим конструктором УР-500 был назначен П.А. Ивенсен. В 1962 году его сменил Ю.Н. Труфанов, занимавший эту должность до 1968 года, а затем — Д.А. Полухин[57], ставший впоследствии первым заместителем Генерального конструктора. Ведущим конструктором (ответственным исполнителем) проекта всё это время оставался В.А. Выродов. На разработку новой ракеты отводилось всего три года.