Принятие нового постановления о создании Р-16 в 1958 г. стало проявлением противоречивых итогов разработки Р-7. Ракета была успешно создана, но развернуть ее можно было лишь на нескольких стартах. Как раз в это время прекратилось строительство второй «боевой стартовой станции» для пуска Р-7 — «Волга». Было принято решение ограничиться одной — объектом «Ангара», ныне известным как космодром Плесецк. Широко разрекламированная и уже сыгравшая важнейшую роль в мировой политике советская межконтинентальная ракета стала чем-то вроде меда в трактовке Вини Пуха — «он вроде бы есть, но его уже нет!» При успешно летавшей и зафиксированной зарубежными траекторными измерительными средствами ракете практическое отсутствие боевых стартов означало грандиозный блеф. В те годы он принес политический выигрыш. Но рано или поздно истина раскрылась бы с возможными катастрофическими последствиями.
Все это, наконец, убедило С.П. Королева, что путь дальнейшего совершенствования Р-7 как боевой ракеты бесперспективен.
Проектанты ОКБ-1 уже многие месяцы прорабатывали новую МБР ограниченных массогабаритных показателей, выполненную по тандемной схеме. В частности, были рассмотрены варианты ракеты Р-9В на высококипящих компонентах, в значительной мере дублировавшей Р-16, а также Р-9А на более привычных для ОКБ-1 кислороде и керосине.
Воспользовавшись посещением Н.С Хрущева показа ракетной техники на полигоне Капустин Яр в сентябре 1958 г., С.П. Королев доложил руководителю партии и правительства свои предложения по вариантам Р-9. Хрущев понял, что предложение по Р-9В представляет собой неприкрытую попытку отнять у Янгеля тематику Р-16. Несмотря на большие возможности коллектива ОКБ-1 по сравнению с молодым днепропетровским ОКБ-586, такое решение отбросило бы процесс создания по-настоящему боевой МБР по крайней мере на пару лет. Поэтому Никита Сергеевич рекомендовал Королеву заняться Р-9А на более милых сердцу Сергея Павловича низкокипящих компонентах.
Однако простое одобрение, даже на высочайшем уровне, еще не было основанием для развертывания работ по созданию ракеты с привлечением сотен организаций и предприятий. На оформление необходимого организационного документа и подготовку достаточно развернутого технического обоснования ушло более полугода.
Д.Ф. Устинов и М.И. Неделин 19 февраля 1959 г. обратились в ЦК КПСС с докладной запиской, предлагающей сохранить два направления в разработке МБР, мотивируя необходимость дальнейшего развития кислородного ракетостроения как его энергетическими преимуществами, так и отсутствием опыта эксплуатации высококипящих топлив. Через месяц с небольшим ряд министров и главных конструкторов обратился с предложением об опытно-конструкторской разработке Р-9А и Р-9В. Наконец, партия и правительство 13 мая 1959 г. утвердили постановление о разработке ракеты Р-9А.
Но для того, чтобы в силу привычных психологических факторов развертывание работ по Р-9А не стало негласной отменой ранее выпущенного правительственного документа по Р-16, в тот же день было принято и Постановление от 13 мая 1959 г. «О сокращении сроков создания изделий Р-16, Р-14 и организации их серийного производства». Как бы не на разработку (пара таких постановлений по Р-16 была уже принята), а на изменение сроков создания! Начало летных испытаний Р-16 перенесли с июня 1961 г. на сентябрь 1960 г., что практически совпадало со сроком, заданным для Р-9А. Это была не блажь Хрущева, а решение, крайне необходимое для поддержки работ по Р-16. Для хоть какой-то разгрузки ОКБ-586 днепропетровцев освободили от работ по ракетному комплексу Д-4 для подводных лодок, передав эту тематику на Урал, в руководимое В.П. Макеевым ОКБ-385, которое, как показало дальнейшее развитие событий, блестяще справилось с этой задачей. Кроме того, с ОКБ-586 сняли ряд заданий, выполнявшихся скорее по инерции, например, работы по модернизации безнадежно устаревшей Р-5М, а затем и внесение усовершенствований в Р-12.
Как обычно, постановлением уточнили и отдельные тактико-технические характеристики ракеты. Так, в головной части предусматривалось применение разработанного арзамасским КБ-11 нового не менее мощного и относительно легкого заряда, за счет чего открылась возможность увеличить максимальную дальность до 12000 км при сокращении стартового веса с 160 до 140 т. При этом ранее заданные показатели точности отнесли к дальности 10000 км, а для 12000 км допустили предельные отклонения ±13-14км по дальности и ±10 км в боковом направлении для 90% ракет (до ±17-18 км до дальности и ±12-10 км в боковом направлении для остальных 10% ракет).
Впервые наряду с созданием наземного комплекса постановление предписывало проработать и шахтный старт.
Надо отметить, что заданное новым постановлением ускорение сроков работ было объективно необходимым. В США завершалась отработка МБР «Атлас», для которой строились многие десятки стартовых позиций, велась активная отработка МБР «Титан» и БРПЛ «Поларис», а РСД «Юпитер» и «Тор» размещались у границ СССР. Ранее серийное производство Р-16 планировалось на 1963-1965 гг., а теперь следовало обеспечить поставку 30 ракет и 30 комплектов наземного оборудования уже в 1961 г.! В дальнейшем предписывалось довести годовой выпуск Р-16 на заводе №586 до 100 изделий и подключить к производству авиационный завод №166 в Омске.
В соответствии с требованиями постановления 1959 г. окончательно сформировался технический облик ракеты, поступившей на испытания, а затем и на вооружение.
Естественно, что она во многом отличалась от первенца днепропетровского КБ — ракеты Р-12, прежде всего двухступенчатой схемой. Об этом наглядно свидетельствовал и внешний вид изделия, выполненного в двух калибрах с изящным соотношением длин и диаметров корпусов ступеней. Впрочем, на самом деле распределение масс топлива по ступеням ракеты было далеко от теоретически оптимального. Некоторая затяжеленность второй ступени была определена построением всех маршевых двигателей из «кубиков» — двухкамерных блоков, предложенных В.П. Глушко.
Двигательная установка первой ступени включала РД-218 (8Д712), состоящий из трех таких «кубиков» с единой рамой и общей системой запуска с пусковыми бачками. Все шесть камер сгорания располагались по окружности, а в свободном пространстве (ближе к оси ракеты) выходили раструбы выхлопных патрубков трех турбонасосных агрегатов. В отличие от ранее созданных, турбонасосные агрегаты на Р-16 работали не на перекиси водорода, а на основных компонентах топлива, при этом с целью снижения температуры продуктов сгорания до приемлемого для конструкции турбины уровня компоненты топлива подавались в газогенератор в соотношении с избытком горючего. Размещение турбонасосных агрегатов и других систем не впереди камер, а сбоку от них позволило сократить длину двигателя. Тяга в наземных условиях составляла 246 т, в пустоте — 266 т, удельный импульс, соответственно, 246 и 289 с.
Кроме маршевого двигателя, на первой ступени устанавливался и рулевой двигатель с четырьмя поворотными камерами и единым турбонасосным агрегатом 8Д63, разработанный под руководством И.И. Иванова в КБ-4 днепропетровского ОКБ-586. Тяга двигателя составляла 28,85 т в наземных условиях, 33 т — в пустоте, а удельный импульс, соответственно, 235 и 273 с. Рулевые двигатели размещались под обтекателями, вынесенными за периметр корпуса хвостового отсека и выполнявшими функции своего рода небольших аэродинамических стабилизаторов. В передней части этих обтекателей располагались разработанные в ОКБ-586 небольшие твердотопливные двигатели, обеспечивавшие отделение отработавшей первой ступени.