在 1965 年年 3 月 11 日，國防部五院一分院上報瞭著名的 " 八年四彈 " 地地導彈發展規劃。而要研制地地導彈，發動機須先行，早在 1964 年下半年，即在上報規劃之前，中國科研人員就開始瞭洲際導彈火箭發動機的方案論證。確定瞭一級為單機切向搖擺的四機並聯發動機，二級為主機和四推力室組成的 5 機發動機方案。
從 1965 年洲際導彈發動機開始設計到 1982 年，在 17 年中我國東風 -5 洲際導彈發動機經歷瞭方案論證、初樣、試樣和設計定型 4 個階段。在這 17 年中，洲際導彈的第一、第二級發動機進行瞭各類地面試車 200 多次，累計工作時間 6 萬多秒，約等於 18 個小時。
在長達 200 多次的試車中，也發生瞭不少趣聞軼事。例如在 1965 年 12 月，某試車臺進行火箭發動機燃燒試驗，由兩套東風三號渦輪泵供應推進劑（四氧化二氮和偏二甲肼。試驗準備工作就緒，已經拉響瞭試驗警報，參試人員都站在馬路對面，遠遠的望著發動機，眼看就要點火。這時，有一位同志被一泡尿憋得實在受不瞭，到廁所小解。說時遲，那時快，隻見對面的發動機突然噴出瞭橘紅色火焰，發出瞭震耳的吼聲。等到這位同志回來時，7 秒鐘的試驗已經勝利結束瞭。
另外在 1966 年 11 月的一次 130 秒的長程燃燒試驗中。試驗現場已是北風呼嘯，漫天飛雪，還有航天部的領導也來到試驗現場參觀。人們都姑在對面山上觀看，試車開始瞭，雷鳴般的吼聲，震撼瞭寂靜的山谷。突然，有一隻很大的兔子，被試車的吼聲震傻瞭，糊裡糊塗的就跑到瞭一個同志的腳下，一動不動。這個同志低頭一看，是一隻兔子，上去一把就撲住瞭。旁邊一個小靑年，毫不含糊一把搶過去，帶回傢做成瞭盤中美餐。
此外，火箭發動機試車不但很震撼，但也十分危險。1967 年 3 月，在某試車臺進行發動機整機試車時，參試人員照例遠遠站在對面觀察。發動機點火瞭，突然有一個不明飛行物，像快跑的兔子一樣，從對面山上飛跑而來，越過馬路，一直飛到一個廠房上面，最後落到瞭廠房前的水泥地面上。試車結朿後，大傢過去—看，才知道是一塊不銹鋼隔板被沖出瞭燃燒室外，經過發動機喉部的時候，被揉成瞭面團，還被沖出幾百米遠，足見燃燒室火焰的威力。
在 17 年的研制過程中，洲際導彈火箭發動機設計不斷改進，日臻完替，可靠性不斷提高。1982 年底，完成瞭全部研制工作，完成全部定型圖樣和技術文件並已歸檔，所有外協、外購件已定點定型。在此基礎上，編寫瞭發動機定型報告和定型申請報告。1983 年 5 月 3 曰，在某基地召開瞭洲際導彈火箭發動機定型會，由總體部、部隊代表和有關專傢組成發動機定型評審組，一致同意發動機定型，可以上報國傢定委批準。
