Как известно, первым в нашей стране серийное производство ракет «воздух-воздух» К-5 освоил еще в середине 1950-хгг. завод № 455, расположенный в подмосковном Калининграде (ныне г. Королев). Завод этот был организован в 1942 г. на базе филиала куйбышевского завеса № 145, расположившегося на территории ранее созданного в Подмосковье, а затем эвакуировавнного в г. Кузнецк-Пензенский предприятия, еще в предвоенные годы переключившегося с выпуска продукции народнохозяйственного назначения на производство радиаторов д ля авиационных моторов и других комплектующих для самолетов. На вновь организованном заводе № 455 также приступили к выпуску агрегатов и авиационного вооружения для самолетов, а с 1955 г. впервые в СССР начали изготавливать управляемые ракеты «воздух-воздух». Забегая вперед отметим, что в 1966 г. завод № 455, как и другие предприятия оборонных отраслей промышленности, получил «открытое» название и стал именоваться Калининградским машиностроительным заводом (КМЗ), несколько позднее — КМЗ «Стрела».
С переходом на ракетную тематику в мае 1957 г. при заводе было организовано СКБ для технологического сопровождения и, при необходимости, доводки серийной продукции. Однако руководствуясь вполне понятными побуждениями, калининградские конструкторы стремились к самостоятельной работе. Для начала к концу 1950-х гг. сотрудникам руководимого Михаилом Петровичем Аржаковым завода № 455 поручили разработку модификации ракеты К-5 с тепловой ГСН, в дальнейшем получившей название К-55. К середине 1960-х гг. проводившиеся по этой ракете работы приближались к благополучному завершению. Осуществлялись они под руководством заместителя начальника КБ Николая Титовича Пикота.
Официально К-55 приняли на вооружение 21 января 1969 г. под наименованием Р-55 в составе системы вооружения самолета Су-9. Ракеты серийно выпускались с 1967 по 1976 г. на заводе № 455 под индексом «изделие 67».
Однако дальнейшее создание все новых модификаций ракеты К-5, спроектированной еще в самом начале 1950-х гг. и впитавшей в себя немало признаков «первого блина», становилось бесперспективным. Кроме того, в области разработки ракет «воздух-воздух» уже лет десять конкурировали две нам» юго более мощные проектные организации — КБ завода № 134 и ОКБ-4 (в дальнейшем — КБ «Молния»), Так что эта экологическая ниша д\я подмосковных конструкторов оказалась уже занятой. Напротив, тактическими ракетами «воздух-земля» у нас всерьез никто не занимался.
В техническом предложении, разработанном сотрудниками «микояновской» фирмы во главе с начальником комплекса вооружения самолетов Вадимом Георгиевичем Кореньковым при участии группы ученых из НИИ-2 Минавиапрома (ныне ГосНИИАС) во главе с Р.Д Кузьминским, предусматривалось создание столь необходимой ракеты «воздух-земля» по принципу «из кубиков», с использованием ряда систем и агрегатов уже серийно выпускавшихся изделий. Одобренные коллегией Минавиапрома материалы технической» предложения передали конструкторам завода № 455. Ракета получила открытое название «изделие 66», которое как бы совпало с действительным обозначением Х-66.
Официально работы начались по приказу министра авиапромышленности П.В. Дементьева от 12 марта 1966 г. Этим же приказом при калининградском заводе было сформировано опытное конструкторское бюро (ОКБ, не путать с созданным лет за десять до того и продолжавшим функционировать СКБ!). В последующие годы ОКБ приобрело открытое наименование КБ «Звезда» и функционировало то самостоятельно, то объединяясь с КМЗ «Стрела». Главным конструктором был определен Юрий Николаевич Королев, его первым заместителем — В.Г Кореньков, переведенный из микояновской организации в калининградское КБ. Впрочем, и Ю.Н. Королев также до 1961 г. работал в микояновском ОКБ-155.
Поскольку требовалось подключение к созданию элементов ракеты и других министерств, организацию разработки в целом определило Решение Военно-промышленной комиссии от 22 мая 1966 г.
В части важнейшего для ракетного комплекса элемента — системы управления и наведения — за основу была взята все та же добрая старая К-5 в слегка модернизированной версии К-51. Применявшаяся в ней система наведения по лучу РЛС, в принципе, обеспечивала пуск ракет по любым целям. Практически это было подтверждено в 1963 г. четырьмя экспериментальными пусками ракет К-51 с МиГ-21 по наземным объектам в режиме «закрепленного луча» с использованием штатного коллиматорного прицела ПКИ. Однако, как было отмечено в акте по результатам испытаний вооружения самолета МиГ-21 ПФМ РС-2УС, штатное применение этих ракет в режиме «воздух-земля» не имело перспективы из-за недостаточной точности попаданий при маломощной боевой части, весящей всего 13 кг.
К этому времени ракетами семейства К-5 оснащались не только явно устаревшие МиГ-17ПФУ, МиГ-19ПМ или не имевший отношения к фронтовой авиации перехватчик ПВО Су-9, но и наиболее массовый из выпускаемых в 1960-е гг. МиГ-21 начиная с модификации МиГ-21ПФМ, впервые оснащенной РЛС РП-21 (ЦД-30Т).