КБ «Южное» в свою очередь развивало работу по железнодорожному базированию ракет. По мере их продвижения менялась представления об облике ракеты и комплекса. Следующий этап был связан уже с твердотопливными ракетами. В ноябре 1966 г. в КБ «Южное» был разработан эскизный проект ракетного комплекса с твёрдотопливной ракетой РТ-21 (15Ж41). Трехступенчатая ракета со стартовой массой 36 т разрабатывалась единой для трех видов базирования: шахтного, грунтового и железнодорожного. МИТ и КБ «Южное» в разные периоды отступали от принятого распределения работ по подвижным комплексам: МИТ — с грунтовым подвижным стартом, КБ «Южное» — с железнодорожным.

В дальнейшем идея использования «единой» ракеты, предложенной в проекте комплекса РТ-21, стала магистральной линией. Эта, казалось бы, очевидно здравая идея на практике так полностью и не была реализована, хотя, исходя из нее, зачастую приходилось идти на определенные жертвы, отступать от оптимальных технических решений, существенно усложнять создание комплекса.

Ракета РТ-21 для своего времени отличалась большой новизной. Ее твердотопливные двигатели базировались на применении прочно скрепленных с корпусом зарядов из смесевого топлива разработки Алтайского НИИ химических технологий. Твёрдотопливные ракетные двигатели II и III ступеней ракеты разрабатывались в Перми в СКБ-172 (впоследствии НПО «Искра»). При проработках ракеты был проведен анализ различных типов органов управления вектором тяги. Это было новой проблемой, которой не было на жидкостных ракетах. Там, в основном, все решалось уже устоявшимися методами. Либо газовыми рулями, качанием камеры сгорания маршевого двигателя, либо применением небольших рулевых двигателей. Система управления должна была создаваться на базе БЦВМ и гиростабилизированной платформы.

К работам по РТ-21 по созданию пусковых установок для этой ракеты было привлечено Ленинградское ЦКБ-34 (впоследствии КБ специального машиностроения или КБСМ). В результате КБ-4 ЦКБ-34 была разработана железнодорожная пусковая установка СМ-СП25 и несколько вариантов шахтных пусковых установок.

Одновременно МИТ вел работу по варианту подвижного грунтового колесного комплекса («Темп-2С»). По результатам рассмотрения эскизных проектов КБ «Южное» и МИТ вышло решение ВПК от 17 мая 1967 г., которое обязывало разработчиков продолжить работы по темам РТ-21 и «Темп-2С» в направлении создания только подвижных комплексов — грунтового и железнодорожного базирования.

Во исполнение этого решения в декабре 1967 г. был разработан эскизный проект, учитывающий рекомендации экспертной комиссии и новые требования Министерства обороны СССР, выданные в виде дополнений к ранее выпущенным тактико-техническим требованиям. В эскизном проекте были рассмотрены два варианта подвижного комплекса — грунтовый («Темп-2С»), с использованием самоходной пусковой установки на колесном шасси, и железнодорожный (РТ-21).

Эскизным проектом ракеты РТ-21 предусматривалось, что она должна была обладать межконтинентальной дальностью. Старт планировался минометный, из транспортно-пускового контейнера. КБ «Южное» ранее разработало этот не имевший до этого аналогов вид старта для подвижного комплекса РТ-20П и проводило работы по такому типу старта для «тяжелой» МБР Р-36М.

Вес ракеты РТ-21 с ТПК на этом этапе оценивался уже в 42 тонны, длина вместе с ТПК — 17 метров. С позиций сегодняшнего дня эти параметры близки к оптимальным для ракет с железнодорожным стартом. Ракета имела три ступени, на всех были использованы твердотопливные двигатели со смесевым топливом.

В соответствии с проектом железнодорожный комплекс должен был состоять из 15 вагонов: 6 стартовых вагонов, в каждом по одной ракете 15Ж41, 4 вагонов специального назначения, 5 вагонов общего назначения. В стартовых вагонах размещались пусковая установка с гидравлическими приводами подъема ТПК, открывания крыши и опускания домкратов, аппаратура термостатирования, системы управления, электроснабжения и прицеливания. Стартовый вагон имел базу шестиосного вагона. Вес пусковой установки с ракетой оценивался в 125 тоны.

Проект железнодорожного комплекса с ракетой РТ-21 показал принципиальную возможность создания подвижных железнодорожных комплексов межконтинентальной дальности и явился прототипом последующих проектов, разрабатываемых в КБ «Южное».

Однако работы по железнодорожному комплексу РТ-21 были прекращены на стадии эскизного проекта. С одной стороны, в нем было слишком много нового, что еще требовало отработки, а в ряде случаев применения новой элементной базы или материалов. С другой стороны, требования Заказчика — Ракетных войск стратегического назначения постоянно росли, быстрее, чем возможности их реализации. Но главное было сделано, показано, что железнодорожный ракетный комплекс с МБР создать можно.

Работы перешли на следующую стадию. Решением ВПК от 27 декабря 1968 г. КБ «Южное» поручается разработка аванпроекта ком — плекса РТ-22 с твёрдотопливной ракетой 15Ж43. При этом стартовая масса разрабатываемой ракеты должна была определяться исходя из габаритов шахтных пусковых установок стоящих на вооружении ракет РТ-2 и УР-100, а также с учетом возможности создания подвижного комплекса железнодорожного базирования. То есть вернулись к идее унификации. Исходя из этой постановки, стартовая масса ракеты 15Ж43 при межконтинентальной дальности составляла уже 70 т. В заключениях НИИ-4 Минобороны, НТК Ракетных войск, НТС Министерства общего машиностроения и ЦНИИмаш была дана положительная оценка разработанным материалам.