По понятным причинам военные были заинтересованы в развитии ракет на длительнохранимом топливе. С учетом отсутствия единства мнений в НИИ-88 разработку Р-12 решили поручить другому конструкторскому коллективу, сформированному к тому времени при серийном ракетном заводе в Днепропетровске. Но этот город далеко не сразу стал наиболее мощным центром советского боевого ракетостроения.

После принятия на вооружение ракеты Р-1, а затем и ее усовершенствованной версии Р-2 было принято решение об организации их серийного выпуска на заводе №385 в уральском городе Златоусте. Но возможностей этого завода явно не хватало для изготовления ракет в требуемых масштабах. Следовало подыскать более мощную производственную базу. Среди возможных заводов рассматривались и киевские предприятия, но республиканский партийный руководитель Н.С. Хрущев со всей решительностью заявил, что «нельзя закрытым городом сделать столицу Украины».

Выбор пал на Днепропетровск, хотя в этом городе отсутствовали авиационные заводы, соответствующие научные учреждения и учебные заведения. По постановлению Государственного комитета обороны от 21 июля 1944г.тамбыл построен очень крупный автомобильный завод, на котором успешно развернули производство народнохозяйственных грузовиков ДАЗ-150 «Украинец» (усовершенствованной версии ЗиС-150), а затем «большого автомобиля водоплавающего» (БАВ) ДАЗ-485, созданного под руководством замечательного конструктора В.А. Грачева по образцу американской армейской амфибии GMC-DUKW-353. Но автомобильный этап истории днепропетровского завода продолжался недолго.

Правительственным постановлением №1628-768 от 9 мая 1951 г. «О передаче Министерству вооружения Днепропетровского автомобильного завода Министерства автотракторной промышленности и строящегося шинного завода Министерства химической промышленности и объединении их в единый Днепропетровский машиностроительный завод №586 Министерства вооружения» это предприятие переключили на ракетостроение. Предусматривалось до конца 1951 г. выпустить 50 ракет Р-1, а через три года выйти на ежегодное изготовление 2500 изделий.

Директором завода стал Л.В. Смирнов — один из крупнейших деятелей отечественной «оборонки». В дальнейшем, с начала 1960-х гг., он на протяжении двух с лишним десятилетий руководил основным координационным межведомственным органом при правительстве СССР — Военно-промышленной комиссией (ВПК).

В июне 1952 г. на заводе с использованием изготовленных на других предприятиях узлов и агрегатов собрали первую Р-1, которая была испытана в Капустином Яре в ноябре, а спустя год освоили самостоятельный выпуск Р-2.

Для технологического сопровождения серийного ракетного производства при заводе создали отдел главного конструктора (ОГК) во главе с Василием Сергеевичем Будником, ранее являвшимся заместителем Королева.

В.А. Грачев перебрался в Москву, где плодотворно работал заместителем главного конструктора московского автозавода ЗИС. Большинство бывших автомобилестроителей наряду с прибывшими из Москвы ракетчиками стали сотрудниками ОГК.

Одновременно с множеством задач, решаемых при освоении заводом новой оборонной продукции, молодой инженерный коллектив взялся за модернизацию Р-1. За счет совершенствования системы управления вдвое улучшили точность и существенно снизили трудоемкость изделия. Правильность внедренных новшеств подтвердилась входе десяти пусков, выполненных в 1955 г. К тому времени эта работа уже утратила какой-либо смысл, но испытания в Капустином Яре стали своего рода экзаменом на профессиональную пригодность коллектива днепропетровского КБ.

Как всякий самостоятельный творческий коллектив, ОКБ-586 стремилось преступить к разработке достаточно перспективного изделия собственной конструкции.

Постановлением правительства от 13 февраля 1953 г. №442-212 «О плане опытно-конструкторских работ по ракетам дальнего действия» днепропетровскому КБ задавалась разработка ракеты Р-12 (наряду с созданием в ОКБ С.П. Королева ракет Р-5 и Р-11). Ракета со стартовой массой 35 т длиной до 25 м рассчитывалась на доставку головную части с тонным зарядом взрывчатки на дальность 1500 км. Двигатель, работавший на азотнокислотном окислителе, должен был развивать в наземных условиях тягу 50 т. Р-12 предусматривалось оснастить системой управления с радиокоррекцией. Максимальные отклонения — не больше ±6 км по дальности и  ±5 км в боковом направлении.

В августе 1955 г. десять ракет Р-12 следовало представить на испытания.

Головным исполнителем был определен завод №586 (директор — Л.В. Смирнов), главным конструктором — B.C. Будник. Разработку предписывалось вести при участии НИИ-88 (директор — М.К. Янгель, начальник ОКБ — С.П. Королев).

Как и для ракет Р-5 и Р-11, заданных постановлением, главным конструктором по системе управления в целом был назначен Н.А. Пилюгин, по системе радиоуправления дальностью — Б.М Коноплев, по боковой радиокоррекции — М.И. Борисенко, по гироприборам — В.И. Кузнецов, по наземному оборудованию — В.П. Бармин.

Материалы предварительных проработок по Р-12, выполненные в НИИ-88, передали в Днепропетровск в апреле 1953 г. Постановлением от 10 апреля 1954 г. №674-292 ОГК завода преобразовали в ОКБ-586.

Для того чтобы исключить ситуацию «два медведя в одной берлоге», порождавшую нездоровую атмосферу в коллективе НИИ-88,10 июля 1954 г. М.К. Янгеля перевели на должность главного конструктора ОКБ-586. Как и ранее в Подлипках, здесь он оказался «варягом», занявшим место уже немало сделавшего, но пониженного до должности заместителя главного конструктора B.C. Будника. Тем не менее в ОКБ-586 в дальнейшем сложилась вполне здоровая атмосфера, Янгель утвердил себя как выдающийся конструктор и руководитель, о чем свидетельствуют последующие успехи днепропетровских специалистов.

Создание для ракеты Р-12 двигателя РД-211 (8Д57) со стартовой тягой 56 т было поручено основному (а в те годы — практически единственному) разработчику мощных ракетных двигателей — ОКБ-456 главного конструктора В.П. Глушко. В качестве окислителя использовалась АК-20 — азотная кислота с 20% добавкой повышающего энергетику азотного тетраоксида, а горючего — предложенный ленинградским Государственным институтом прикладной химии ТМ-185 (керосин с присадками других продуктов переработки нефти, повышающими устойчивость горения). В ходе огневой стендовой отработки испытывались и другие горючие — ТГ-02 (50%-ная смесь триэтиламина и ксилидина, известная также под наименованием «тонка»), ТМ-117, ТМ-120, ТМ-200. В отличие от прочих горючих, ТГ-02 самовоспламенялось при контакте с азотной кислотой, что обеспечивало устойчивый запуск и последующую работу двигателя. К середине 1950-х гг. ТГ-02 уже широко применялось в отечественных зенитных ракетах. Однако ее сочли слишком дорогой для использования в качестве основного компонента топлива в на порядок более тяжелой баллистической ракеты и задействовали лишь в качестве пускового горючего.

Для двигателя приняли четырехкамерную схему, которая (по сравнению с однокамерной схемой) позволяла снизить его длину и упрощала отработку камеры двигателя за счет уменьшения размеров, что снижало риск возникновения высокочастотных колебаний. Подача компонентов топлива осуществлялась турбонасосным агрегатом, работавшим на продуктах разложения перекиси водорода.

Ракеты Р-5 и Р-11 уже в 1954 г. вышли на летные испытания, а работы по Р-12 ограничились выпущенным в марте 1955 г. и представленным Заказчику совместно с натурным макетом ракеты эскизным проектом «изделия 8А63».

Днепропетровцы проектировали ракету Р-12 применительно к заданному правительством традиционному неядерному боевому оснащению. Как и королевская Р-5 («изделие 8А62»), при пусках на среднюю и минимальную дальности Р-12 могла оснащаться дополнительными боевыми частями, подвешивавшимися к корпусу сбоку от межбакового отсека.

Однако время ракет дальнего действия с обычными боевыми частями прошло. Вслед за преобразованием Р-5 в Р-5М ракета Р-12 также подлежала доработке с переоснащением на головную часть с тем же атомным зарядом на базе первой тактической атомной бомбы РДС-4, что использовался и на Р-5М. Предусматривалось и применение головной части с обычным взрывчатым веществом.