За полтора года, прошедших между Советом обороны в Москве и триумфом Р-36 на Байконуре, Янгель работал буквально на износ в чрезвычайно стрессовой, очень напряженной обстановке. В начале 1964 года аппаратные игры в верхах могли привести к очень серьезным и даже трагическим последствиям для ОКБ № 586 – всерьез рассматривался проект прекращения деятельности организации, перевода предприятия на серийное производство, передачи всей документации и перевода всех сотрудников в другие, более перспективные с точки зрения партийного руководства ОКБ. Янгель спасал предприятие, бросив на это всю энергию и приложив максимум усилий: он создал прецедент, после которого прекращение деятельности КБ было бы нелепым, необоснованным и совершенно нерациональным шагом со стороны руководства государства. Он устроил масштабное празднование десятилетия организации – 10 апреля 1964 года состоялось крупное торжество: были не только сотрудники предприятия, но и представители завода и смежных организаций, конструкторы, инженеры, проектанты, совместно с КБ работавшие над созданием лучших в стране ракет.

Осенью опасность окончательно миновала: удачные старты янгелевских ракет 24 сентября и последующее смещение Хрущёва с поста Генсека 14 октября серьезно разрядили ситуацию – Янгель перестал опасаться расформирования предприятия и мог сконцентрироваться на решении новых задач, поставленных перед КБ.

Помимо работ над созданием МБР и ракетных комплексов, с начала 1960-х годов КБ осваивало новое направление – мирный космос. Еще в конце 1950-х министр Устинов предложил Янгелю «подстраховать» ОКБ № 1 в деле разработки первой космической ракеты-носителя. Потом, когда КБ Королёва самостоятельно справилось с этой задачей, вывело 4 октября 1957 года на орбиту первый искусственный спутник Земли и занялось впоследствии пилотируемыми полетами, Янгель приступил к проработке проекта создания носителей для запуска спутников на базе боевых ракет. С точки зрения оптимизации государственных расходов это была гениальная идея: перепрофилированние отслуживших свой срок ракет, во-первых, продлевало срок эксплуатации изделия, во-вторых, сокращало затраты на создание ракет-носителей и, в-третьих, повышало эффективность создававшейся техники. Правительство одобрило разработку ракет-носителей на базе Р-12 и Р-14: будущие изделия имели обозначения 63С1 и 65С3. Эскизный проект ракеты-носителя 63С1 был представлен в апреле 1960-го, а в августе того же года вышло постановление о ее создании. Для этих работ в КБ был создан специальный отдел, куда выделили группу специалистов для проектирования космических носителей и космических аппаратов – тогда же в Днепропетровске занялись и созданием спутников. Уже летом 1961 года первая ракета была отправлена в Капустин Яр для прохождения испытаний, а первый спутник, созданный в ОКБ № 586, был доставлен на орбиту ракетой-носителем 63С1 16 марта 1962 года. Спутник назывался ДС-2 (Днепропетровский спутник-2), но всем он известен как «Космос-1». Вскоре на предприятии будет налажено серийное производство космических аппаратов для разных целей. Впоследствии счет на «Космосы» перевалит за две тысячи: они по сей день регулярно выводятся на орбиту и выполняют научные, разведывательные, метеорологические, военные и хозяйственные функции.

Таким образом, спектр работ янгелевского КБ расширился, пополнившись еще одним важным направлением. Но каким бы масштабным ни было предприятие, оно не может взвалить на себя выполнение всех стратегических задач времени. Поэтому Янгель провел масштабную реорганизацию КБ, делегировав ряд работ менее крупным бюро страны, а все силы своего предприятия таким образом сосредоточил на создании новых ракетных комплексов – этого требовали и военные, и правительство.

В 1963 году, то есть еще до того как Р-36 доказала свое превосходство над УР-200, начались работы по созданию орбитального варианта ракеты. Оснащенная орбитальной головной частью, Р-36 (8К69; SS-9 Mod 3) имела ряд преимуществ: в отличие от МБР ее дальность полета не была ограничена, она была способна поражать цели на территории Соединенных Штатов не только через Северный, но и через Южный полюс – то есть со стороны Мексики, где у американцев не было систем противоракетной обороны (радиолокационных станций). Еще одно важное достоинство Р-3борб заключалось в том, что район падения боевого заряда было невозможно спрогнозировать, пока он находится на орбитальном участке полета. Летные испытания ракетного комплекса начались в декабре 1965 года, а закончились в мае 1968-го – из 19 пусков только 4 оказались неудачными.