Для решения этой задачи Королев разработал проект сверхмощной ракеты-носителя Н-1. Но, по мысли Королева, Н‑1 должна была осуществить прорыв в освоении не столько околоземного пространства (собственно, такой прорыв уже был осуществлен его конструкторским бюро), сколько дальнего космоса, позволив осуществлять запуски тяжелых автоматических станций и пилотируемых кораблей к планетам Солнечной системы. Именно это он доказывал в начале 60-х многочисленным экспертным комиссиям, опровергая мнение, что для советского космоса вполне достаточно совершенствовать уже опробованную в деле систему «Восток». В применении к орбитальной космонавтике (кстати, именно так оно и произошло: модификации «Востока» использовались с 1964 года для запуска космических кораблей «Восход», с 1967 года — «Союз») с некоторыми конструктивными изменениями) эта система надежно проработала еще не один десяток лет, обслуживая в дальнейшем орбитальные космические станции. Королев же рвался за орбиту…
Хорошо знавшие Королева сходятся во мнении, что создание баллистических ракет, запуск на орбиту Земли первого спутника и первого пилотируемого космического корабля им самим воспринимались как прелюдия к осуществлению его главной мечты о путешествии на другие планеты и, прежде всего, организации пилотируемой экспедиции на Марс. Сам Королев редко говорил о своей цели. Но та убежденность, с которой он с конца 50-х годов стал проводить в жизнь идею межпланетной экспедиции, свидетельствует о большом влиянии, которое оказали на него идеи и личность главного «марсианского энтузиаста» СССР — гениального конструктора Фридриха Цандера, работавшего с Королевым в легендарной Группе по изучению реактивного движения (ГИРД) еще в 30-х.
Королев верил в существование более древней, чем земная, марсианской цивилизации, которая отличалась от человеческой, и которая, скорей всего, либо угасла, либо пошла по совершенно другому пути развития. Его веру подкрепляли и отсутствие радиосигналов, и малоподходящая для развитой жизни марсианская среда, о которой к тому времени, по данным астрофизики, было уже известно вполне достаточно. Известно также, что огромное впечатление на него произвела гипотеза, высказанная тогда авторитетным советским астрофизиком Игорем Шкловским, который, исходя из малообъяснимых и сложных аномалий в орбитальном вращении Фобоса, предположил, что спутник Марса полый и имеет искусственное происхождение (то есть представляет собой орбитальную станцию марсиан). Кстати, повышенное внимание позднейшей российской марсианской программы именно к Фобосу происходит отсюда же: две экспедиции к Фобосу конца 80-х и середины 90-х закончились в разной мере неудачно, третья — «Фобос-Грунт» — будет осуществлена в 2009 году.
«Межпланетная» инициатива Королева нашла поддержку, и в начале 60-х была одобрена разработка сверхмощных ракет-носителей для трех КБ: королевского ОКБ-1 (проект Н-1), КБ М.К.Янгеля (Р-158) и КБ В.М.Челомея (УР-700). Практически одновременно с этим в королевском ОКБ начинается разработка тяжелого межпланетного корабля (ТМК), способного осуществить пилотируемую экспедицию на Марс. (Полет к Венере также рассматривался, но в отличие от Марса о характере ее поверхности ничего не было известно из-за окружающего планету плотного облачного покрова). Примечательно, что разработкой Н-1 и марсианского ТМК Королев занялся еще до начала лунной гонки, инициированной американцами. Старт к Марсу был запланирован на 8 июня 1971 года.
Известно, что разработка межпланетного корабля, использующего возможности новой ракеты-носителя Н-1, велась в отделе, руководимом М.Тихонравовым. Над проектом работали две группы — под руководством Глеба Максимова и Константина Феоктистова. «Тяжелый» проект Феоктистова предполагал сборку марсианского пилотируемого комплекса на околоземной орбите из отдельных модулей примерно за 25 пусков Н-1, постепенный разгон ТМК к Марсу, выход на орбиту планеты, посадка на Марс, изучение планеты в течение 4—5 дней и возвращение на Землю. Общее время экспедиции — два с половиной года.
