Учитывая решающую важность длительного поддержания показателей готовности, близких к подлетному времени ракет противника, Королев поручил сотрудникам своего ОКБ-1 проработать основные технические решения по новому наземному комплексу.

В мае 1962 г. было принято решение о создании модернизированного наземного комплекса — «Долина», при этом для обеспечения системного подхода общее руководство разработкой наземного оборудования взял на себя Королев. С привлечением ряда смежных организаций удалось спроектировать первую в нашей стране практически безлюдную автоматизированную систему подготовки к старту: почти все операции, начиная с вывоза ракеты из хранилища, проводились без участия людей, что повышало безопасность и безошибочность осуществления работ.

В отличие от «Десны-Н», комплекс «Долина» задумывался как сугубо стационарный, без каких-либо претензий на подвижность. В состав боевой позиции входили два стартовых устройства, два хранилища, в которых размещалось по четыре ракеты, а также другое оборудование. Ракета на специальной рельсовой тележке выезжала из хранилища и подавалась на стационарный установщик 8У249, который поднимал ее в вертикальное положение и закреплял на пусковом устройстве 8У245М, введенном в комплекс вместо пускового стола 8У245. Далее установщик опускал тележку в горизонтальное положение, после чего она отъезжала в исходное положение. Для «Долины» были также созданы стационарные средства заправки горючего, окислителя и сжатого воздуха — 8Г716, 8Г717 и 8Г719 соответственно, сменившие агрегаты 8Г160, 8Г136 и 8Г137 комплекса «Двина-Н». Все эти средства задействовались автоматизированной системой подготовки старта 8Г054, а прицеливание осуществлялось аппаратурой 8Ш22.

Участие специалистов ОКБ-1 в разработке элементов наземного оборудования дало впечатляющие результаты. Нечто подобное проявилось спустя три десятилетия, когда в сложной обстановке 1990-х гг. оружейники-ядерщики из Сарова взялись за совершенствование боевых частей противотанковых ракет.

Наземный стартовый комплекс «Долина».

В октябре 1962 г. опять случились две аварии при выходе двигателей первой ступени на режим, которые привели к разрушению «правой» пусковой площадки 321-го комплекса «Десна-Н» и площадки 51. Кроме того, по свидетельству Б.Е. Чертока, два неудачных пуска Р-9А в один день 28 октября сорвали проведение экспериментов по воздействию на ракеты высотного ядерного взрыва — так называемой «операции К-4». Аварии принесли неизмеримый в денежном исчислении ущерб — взрывы были последними перед заключением Договора 1963 г., запретившего проведение испытаний в атмосфере и в космосе. Потребовались многие годы для разработки крайне необходимых методик оценки стойкости ракет к воздействию ядерных взрывов и выработки мероприятий по повышению ее уровня.

Опять проявили себя устраненные на стендовых испытаниях высокочастотные колебания в камерах двигателей. Они возникали только в полете, а не на стендах Глушко, что, как выяснилось позднее, объяснялось прогревом переохлажденного кислорода при затянувшейся предстартовой подготовке.

Третий этап испытаний ракеты Р-9А проводился как совместные летно-конструкторские испытания с 11 февраля 1963 г., при этом через 11 дней произвели первый пуске комплекса «Долина», разработка которого началась менее чем за год до этого.

В целом комплекс «Долина» получился очень удачным. Время до старта из постоянной готовности сократили с 2 ч до 20 мин. Это воспринималось как парадокс — «кислородная» ракета готовилась к старту намного быстрее, чем Р-16 на долгохранимых топливных компонентах! В ходе столь быстрой предстартовой подготовки баки горючего наддувались с земли азотом, баки окислителя — воздухом. При благоприятном раскладе событий через 2,5 ч можно было провести повторный старт с той же пусковой установки.

Успешно велись работы и по высокозащищенному комплексу «Десна-В» — 8П775 с шахтной пусковой установкой (стартовым сооружением) 8У233 со сдвижным защитным устройством (крышкой шахты) 8У12, который включал три шахты. Для комплекса были созданы стационарные средства заправки окислителя и горючего (соответственно, 8Г143 и 8Г146), комплект приборов прицеливания 8Ш28, установщик 8У236.

Первый успешный старт из шахтной пусковой установки был осуществлен 27 сентября. Вскоре, в очередную годовщину «неделинской» катастрофы с Р-16, произошла очередная трагедия — от искры, проскочившей при замене лампочки в перенасыщенной кислородом шахте, вспыхнул пожар, погибли шесть человек. Тем самым подтвердились опасения американцев, не решившихся осуществлять заправку «Атласов» непосредственно в шахте, до подъема на поверхность. Эту осмотрительность они почему-то не проявили в космонавтике, ради легкости конструкции выбрав чисто кислородную атмосферу для кораблей «Аполлон», что стоило жизни трем астронавтам, сгоревшим 27 января 1967 г. при наземной тренировке. Да и несчастье на Байконуре было не единственным: еще несколько человек пострадало позже в кислородных пожарах при эксплуатации Р-9А.

В течение без малого года (до 2 февраля) выполнили 25 пусков, из них 17 успешных. Еще до завершения этих пусков началось строительство боевых стартовых позиций, как наземных, так и шахтных. Два ракетных полка с наземными стартами под Козельском и один в Плесецке были поставлены на боевое дежурство в середине декабря 1963 г., а первый полк с шахтными пусковыми установками под Козельском — 26 декабря.

По завершении развертывания в состав группировки «девяток» входили:
- 28-я ракетная дивизия под Козельском — шесть шахтных и шесть наземных пусковых установок (ПУ);
- 53 НИИИП в Плесецке — четыре наземных ПУ;
- 93-я ракетная бригада под Тюменью — четыре наземных ПУ «Долина»;
- 290-й отдельный ракетный полк под Омском — три шахтных ПУ;
- 5 НИИИП в Ленинске («Байконуре) Плесецке — три наземных (две «Десна-Н» и «Долина») и три шахтных ПУ.

Таким образом, максимальное число стартов «девяток» составило 29.

Серийное производство Р-9А, как и «семерок», осуществлялось на заводе №1 в Куйбышеве, так как ранее назначенный завод №1001 в Красноярске днепропетровцы уже заняли выпуском своей Р-14. Всего в 1961-1966 гг. было поставлено немногим более ста ракет.