“R-5M”是世界上第一个带核弹头的弹道导弹。20世纪40年代后期开始在苏联研发出带有无核弹头的弹道导弹“R-5”，1947年10月至11月，苏联共发射了11枚远程导弹，其中5次发射成功。不过，导弹的精度还是存在问题，因此苏联只能邀请德国专家协助解决。之后了解到，飞行试验中事故发生的原因是发动机、控制系统存在故障，燃油管路泄漏，以及设计存在问题。苏联从错误中得到学习，并逐步改善了新型远程导弹的设计—“R-5M”。
1954年，R-5M型导弹开始试射。它的重量超过29吨，能够在1200公里内投掷300 kt的核弹头。R-5M长约20米、直径1.65米的火箭，配备一台rd-103m发动机，推力为44吨，用酒精作为推进剂。
1957年红场胜利日游行期间的“R-5M”
R-5M是苏联第一个安装了核弹头的导弹，也是第一个在试验中使用了真实核弹头的导弹。除了推动力载荷的增加，它的技术特点实质上与R-5的基本原型是相同的。1956年6月21日，苏联导弹的武器武库中开始出现第一款携带核弹头的弹道导弹R-5M。而在1957年底，苏联向世界宣布一种新型武器的出世，并在红场举行的阅兵式上展示了该导弹。1956年至1968年期间，苏联共部署了48枚R-5M。这些导弹的核弹头核当量分别是80千吨，300千吨或1兆吨。
