Компоновали пакет С.С.Крюков, П.И.Ермолаев, И.П.Фирсов, Е.Ф.Рязанов в виде четырех независимых одинаковых ракет (блоков) первой ступени, оснащенных двигателями тягой 80 тс, симметрично располагаемых вокруг второй ступени.
Чтобы баки последней оставались заполненными в момент сброса первой ступени, они ввели систему перекачки в процессе полета топлива в эти баки из всех боковых блоков. При этом компоновка и второй ступени, и блоков была подобна компоновке ракеты Р5, что значительно упрощало работу конструкторам и технологам. Новизну для них представляли лишь узлы связей блоков и магистралей перекачки топлива. Больше всего проблем указанная схема создавала самим проектантам в области строительной механики системы блоков, аэродинамики и по обеспечению устойчивости полета, а также в части регулирования функционирования двигательных установок. Принципиально новой выглядела и задача безударного разделения ступеней, решением которой занимался С.Ф.Пар-музин. Намного возрастал и объем работ по наземной подготовке ракеты к пуску, точнее одновременно пяти ракет.
Ключевым являлся вопрос сборки ее на стартовой позиции. Королев и главный конструктор наземного комплекса В.П.Бармин остановились на наиболее простом варианте его решения: перевозить и ставить на пусковой стол все блоки поодиночке, а затем соединять их со второй ступенью в двух точках касания - внизу (на уровне крепления двигателей) и вверху. Причем так, чтобы их тяги передавались на эту ступень в нижней связи.
Отношение к выбранной компоновке главного конструктора системы управления Н.А.Пилюгина было отрицательным. Сравнительно большое расстояние между боковыми блоками создавало значительные опрокидывающие моменты при несинхронном изменении их тяги, действие которых с трудом поддавалось компенсации. Обнаружилось, что при совмещении такого момента с порывом ветра система управления вообще не могла обеспечить устойчивость движения ракеты, в частности, в процессе старта. Как-то регулировать указанную несинхронность не мог и Глушко, стремившийся не впутываться в решение чужих проблем. Заявлял, что поставляет одиночные двигатели, а не их связку. И если вам нужно что-то изменять или уточнять - делайте сами.
Предложение удерживать ракету за хвост второй ступени до полного набора тяги всеми двигателями не проходило. Обеспечить синхронное открытие соответствующих замков конструкторы не могли. Тогда Пилюгин потребовал оградить ее от действия ветра. С ним Королев никогда не спорил. Предоставлял это удовольствие своему первому заму В.П.Мишину, через которого предварительно пропускал, как через фильтр, все технические решения.
Поскольку проектанты ничего путного не придумали, пришлось просить Бармина оградить от ветра пусковое устройство с ракетой высокой стеной. Владимир Павлович опешил и отказался даже обсуждать такое "китайское" решение вопроса. Стартовая позиция Р7 и так выглядела громоздкой.
Осенью после экспериментального взрыва первой ядерной бомбы к Королеву обратился заместитель председателя Совмина В.А.Малышев. Желая подкрепить подготовленное им постановление ЦК и Совмина о создании в 1955 г. боевого образца такой бомбы, предожил ему приспособить для ее транспортировки ракету Р7. А именно: увеличить (на основе выданных академиком А.Д.Сахаровым ориентировочных сведений о массе этой бомбы во втором поколении) почти вдвое ее грузоподъемность.
Королев без всякого предварительного анализа ухватился за такую корректировку проектного задания как за спасательный круг. По-видимому, полагал, что она будет лучше соответствовать пакетной схеме ракеты, сохранит ей жизнь. И над головами разработчиков повис, как дамоклов меч, огромный дефицит ее грузоподъемности, влиявший на постановку всех задач. Ликвидировать его можно было лишь путем снижения массы, главным образом, второй ступени.
Компоновщики установили новые, весьма жесткие лимиты на массы элементов ракеты, дали задание на разработку более совершенных заборных устройств топлива в баках и системы контроля его заправки, рекомендовали снизить массу теплозащиты головной части. Главные конструкторы приняли решение унифицировать двигатели на обеих ступенях. Королев выбросил сложную систему перелива топлива, эффективность которой, как показал С.С.Розанов, оказалась сравнительно невысокой. Летом 1954 г. такой эскизный проект ракеты Р7 был одобрен экспертной комиссией, возглавляемой академиком М.В.Келдышем.
Однако конструкторы не смогли уложиться в спущенные им лимиты, так как рост массы головной части сопровождался ростом нагрузок на части второй ступени, который не был учтен компоновщиками. Легко воспламенявшийся зам. главного конструктора С.О.Охап-кин злился: "Это же безграмотные люди! Что они умеют делать? Теоретический чертеж?! Тэ-Чэ! Да его могут выпускать и дипломники!"
Главный конструктор слушал молча. Понимал, что на стадии разработки технологии проектирования ракет пакетной схемы трудно предусмотреть влияние всех факторов, исследованием которых занимаются специализированные подразделения. Но все же дал указание отделу кадров не пополнять впредь их группы молодыми специалистами. Переводить к ним только опытных инженеров.