在1965年年3月11日，国防部五院一分院上报了著名的“八年四弹”地地导弹发展规划。而要研制地地导弹，发动机须先行，早在1964年下半年，即在上报规划之前，中国科研人员就开始了洲际导弹火箭发动机的方案论证。确定了一级为单机切向摇摆的四机并联发动机，二级为主机和四推力室组成的5机发动机方案。
从1965年洲际导弹发动机开始设计到1982年，在17年中我国东风-5洲际导弹发动机经历了方案论证、初样、试样和设计定型4个阶段。在这17年中，洲际导弹的第一、第二级发动机进行了各类地面试车200多次，累计工作时间6万多秒，约等于18个小时。
在长达200多次的试车中，也发生了不少趣闻轶事。例如在1965年12月，某试车台进行火箭发动机燃烧试验，由两套东风三号涡轮泵供应推进剂（四氧化二氮和偏二甲肼。试验准备工作就绪，已经拉响了试验警报，参试人员都站在马路对面，远远的望着发动机，眼看就要点火。这时，有一位同志被一泡尿憋得实在受不了，到厕所小解。说时迟，那时快，只见对面的发动机突然喷出了橘红色火焰，发出了震耳的吼声。等到这位同志回来时，7秒钟的试验已经胜利结束了。
另外在1966年11月的一次130秒的长程燃烧试验中。试验现场已是北风呼啸，漫天飞雪，还有航天部的领导也来到试验现场参观。人们都姑在对面山上观看，试车开始了，雷鸣般的吼声，震撼了寂静的山谷。突然，有一只很大的兔子，被试车的吼声震傻了，糊里糊涂的就跑到了一个同志的脚下，一动不动。这个同志低头一看，是一只兔子，上去一把就扑住了。旁边一个小靑年，毫不含糊一把抢过去，带回家做成了盘中美餐。
此外，火箭发动机试车不但很震撼，但也十分危险。1967年3月，在某试车台进行发动机整机试车时，参试人员照例远远站在对面观察。发动机点火了，突然有一个不明飞行物，像快跑的兔子一样，从对面山上飞跑而来，越过马路，一直飞到一个厂房上面，最后落到了厂房前的水泥地面上。试车结朿后，大家过去—看，才知道是一块不锈钢隔板被冲出了燃烧室外，经过发动机喉部的时候，被揉成了面团，还被冲出几百米远，足见燃烧室火焰的威力。
在17年的研制过程中，洲际导弹火箭发动机设计不断改进，日臻完替，可靠性不断提高。1982年底，完成了全部研制工作，完成全部定型图样和技术文件并已归档，所有外协、外购件已定点定型。在此基础上，编写了发动机定型报告和定型申请报告。1983年5月3曰，在某基地召开了洲际导弹火箭发动机定型会，由总体部、部队代表和有关专家组成发动机定型评审组，一致同意发动机定型，可以上报国家定委批准。
