
Уже в 1956–1957 гг. А.Н.Туполев, возглавлявший ОКБ-156, ощутил опасность российскему авиастроению, исходившую от увлечения Хрущева ракетами. Потому управление ОКБ-156 решило подстраховаться, к в 1956–1957 гг. в ОКБ-156 был сотворен новый отдел, занимавшийся управляемыми ракетами. Снутри ОКБ-156 это подразделение назвали отделом «К». Возглавил его отпрыск А.Н.Туполева Алексей Андреевич. Первой разработкой отдела «К» стал межконтинентальный снаряд средней дальности «С». Разработка изделия «С» была санкционирована Постановлением Совмина №1145-519 от 23 сентября 1957 г. Согласно постановлению летные тесты самолета-снаряда «С» должны были начаться в IV квартале 1958 г.
Основным создателем самолета-снаряда было определено ОКБ-156. Снутри КБ самолет-снаряд «С» получил индекс Ту-121 либо «изделие 121». Специально для Ту-121 в ОКБ-ЗОО (главный конструктор С.К. Туманекий) был разработан малоресурсный турбореактивный движок КР-15-300. Движок был должен работать всегда полета (около 1 ч. 40 мин.) в форсажном режиме и развивать тягу около 10 т. Для взлета самолета-снаряда использовались два пороховых ускорителя ПРД-52 с общей тягой 57,5-80 т (зависимо от температуры окружающего воздуха). В качестве горючего в ускорителях употреблялся нитроглицериновый порох марки НМФ2. Вес 1-го ускорителя составил 3300 кг. Ускорители сразу являлись и опорами самолета-снаряда на направляющих рельсах пусковой установки. Время работы ускорителей - от 3,75 с до 5 с зависимо от температуры среды. В момент сброса ускорителей ракета развивала скорость 167,5 м/с (601 км/час).

Система управления самолетом-снарядом Ту-121 инерциальная с астрокоррекцией. Аппаратура астронавигации была разработана филиалом НИИ-1 ГКАТ. Наверху корпуса ракеты было установлено стекло размером 400 х 600 мм, использовавшееся для астрокоррекции ракет «Буря» и «Буран». Время от старта до захвата звезды аппаратурой астронавигации составляло 5 минут. Не считая того, в систему управления ракеты входили автопилот A1I-85 и анероидный устройство (корректор высоты) КВ-8М. (Сх. 46)
Ракета подходила к цели на высоте 24 км. На маршевом участке скорость ракеты поддерживалась около 2755 км/час. Дальность полета при встречном ветре в 40 м/с (на всей трассе) составляла 3880 км. Таким образом, самолет-снаряд Ту-121, стартовав с местности СССР, мог поразить все страны Европы, Северную Африку, Саудовскую Аравию, Индию и весь Китай.
КВО самолета-снаряда при наибольшей дальности составляло 10 км. При подходе к цели на расстояние 46 км по команде, вырабатываемой аппаратурой астрокоррекции, самолет-снаряд переходил в пикирование под углом в 50°. Срабатывание боевого заряда должно было происходить на высоте 2 км над целью. Самолет-снаряд Ту-121 был обустроен системой самоликвидации, которая срабатывала в 3-х случаях: при боковом отклонении выше 500 м, при понижении высоты полета на маршевом участке ниже 15 км, при пропадании напряжения в системе бортового питания. Перед стартом в систему управления вводилась величина «дистанции безопасности». При самоликвидации изделия до прохождения дистанции безопасности был должен происходить пассивный подрыв изделия на высоте (другими словами без взрыва боевой части), а после прохождения этой дистанции происходила «активная самоликвидация», другими словами самолет-снаряд переходил в пикирование, и на высоте 2 км срабатывал боевой заряд.
Для пуска самолета-снаряда Ту-121 на Новокраматорском машиностроительном заводе была сотворена буксируемая четырехосная пусковая установка СТ-10. В качестве тягача сначало предлагалось использовать МАЗ-214 (ЯАЗ-214), а позднее MA3-535.
Пусковая установка СТ-10 предназначалась для перевозки неснаряженного самолета-снаряда Ту-121 с демонтированными крыльями и оперением, сборки изделия на месте и пуска. Для обычного пуска мотора КР-15-300 от бортовых стартер-генераторов пришлось в силовую установку тягача вводить электронный генератор в несколько 10-ов кв. Сначало для пусковой установки были выбраны направляющие длиной практически в 20 м, в предстоящем по предложению инженера В.И.Близнюка введены направляющие длиной в 10 м. Пусковая установка была сотворена на базе машин МАЗ-200 и ЯАЗ-210. Пусковая установка СТ-10 с ракетой могла двигаться по шоссе со скоростью до 40 км/час, а по грунтовым дорогам - до 20 км/час. Старт самолета-снаряда выполнялся под углом 15° к горизонту.
Как уже говорилось, по графику летные тесты Ту-121 должны были начаться в IV квартале 1958 г., но ОКБ-156 сорвало все планы, и к 21 июня 1958 г. был готов только древесный макет изделия. Зимой 1958/59 г. на полигоне Фаустово под Москвой начались огневые тесты и 1-ые отстрелы имитаторов «изделия 121». В этих отстрелах проверялась корректность избранной системы пуска, достаточность тяги стартовых ускорителей, по результатам отстрелов оперативно дорабатывались элементы пусковой установки. К лету 1959 г. 1-ый опытнейший летный экземпляр самолета-снаряда Ту-121 был перевезен на испытательную базу ОКБ-156 во Владимировне (Астраханская область). 25 августа 1959 г. состоялся 1-ый запуск Ту-121. Прошел он удачно и с большой помпой. На старте находился сам А.Н. Туполев, а из репродукторов гремел гимн СССР.
Всего в процессе промышленных испытаний было изготовлено 5 пусков Ту-121. В процессе испытаний проверялись способности управления запусками самолетов-снарядов конкретно из кабины пусковой установки. Для этого в кабину посадили зайчика, и, так как тот уцелел, было решено способ запуска из кабины принять за штатный. Все же все труды ОКБ-156 оказались напрасными. Хрущев решил закончить все работы над крылатыми ракетами большой дальности. В 1960 г. вышло Постановление Совмина о прекращении работ над крылатой ракетой Ту-121.
Данные самолета-снаряда Ту-121 (по состоянию на июнь 1958 г.)
Длина, мм 24770
Размах крыла, мм 8400
Высота, мм 4614
Поперечник цилиндрической части корпуса, мм 1700
Площадь крыла, м2 47,049
Угол стреловидности по фронтальной кромке крыла 67°
Угол стреловидности по задней кромке крыла 3°55?
Весовая сводка самолета-снаряда, кг:
Вес пустого изделия 7215
Вес 2-ух ускорителей 6400
Вес боевого заряда до 2700
Вес горючего 16 000
Вес воды 285
Вес маршевого мотора 1800
Стартовый вес изделия 32 600
Данные пусковой установки СТ-10:
Длина ПУ, м 25,0
Ширина ПУ, м:
в стартовом положении 6,0
в походном положении 3,2
Высота ПУ в походном положении, мм:
с изделием 4463
без изделия 2850
Клиренс ПУ, мм 700
Вес ПУ, т:
с изделием 27,65
без изделия 21,25