Ракета Р-5М, ставшая первой в мире ракетой с ядерной боеголовкой, была принята на вооружение советской армии 21 июня 1956 года. Для нее была разработана принципиально новая система управления, важные узлы автоматики были дублированы, что обеспечивало высочайшую надежность изделия. Разработал ракету Сергей Королев.

Разработка ракеты Р-5 началась после отказа от завершения разработки ракеты Р-3 с проектной дальностью 3 000 километров, которая была признана нереализуемой на том этапе развития ракетной техники. Вместо этого было решено разработать ракету с дальностью около 1 200 километров на основе технических решений, уже опробованных на предыдущих ракетах и воплотить часть из того, что предназначалось для ракеты Р-3.

Изначально ракета снаряжалась фугасной боевой частью массой 1 тонна. Помимо основного варианта с одной боевой частью, у нее были варианты с тремя и пятью фугасными боевыми частями, с соответственно уменьшенной дальностью. Эти дополнительные боевые части подвешивались сбоку.

В 1955 году были также начаты работы под шифром «Генератор-5» по разработке специальной боевой части с боевыми радиоактивными веществами, закончившиеся тремя испытательными пусками в 1957 году. Для снаряжения боевой части ядерными материалами применялся специально разработанный самоходный манипулятор «объект 805» массой 22 тонны.

После принятия ракеты на вооружение два ракетных дивизиона 72-й инженерной бригады были тайно размещены в декабре 1958 года на территории ГДР близ Фюрстенберга в 80 километрах от Берлина, в лесистой, укрытой от постороннего взгляда местности, но с довольно удобными подъездными железнодорожными путями.

В мае 1959 года были завершены работы по строительству бункера длиной в 150 и шириной в 25 метров. Четыре ракеты были нацелены на города Англии, восемь - на Париж, Брюссель, Бонн и Рурскую промышленную область ФРГ. Вся операция проводилась настолько секретно, что о ней не знало даже высшее руководство ГДР. Уже в августе 1959 года советское ядерное оружие, впервые оказавшееся на чужой территории, неожиданно передислоцировали в Калининград.

Боевое применение частей с ракетами Р-5М в те годы планировалось по аналогии с неядерными комплексами Р-1 и Р-2 и предусматривалось для обеспечения действий сухопутных войск во фронтовых наступательных и оборонительных операциях.