Эскизное проектирование МКР «Буря» завершилось уже в 1955 г. Однако в следующем году по Постановлению правительства боевой заряд весом 2100 кг, под который проектировалась ракета, заменили на заряд в 2350 кг. Это потребовало соответствующих изменений в конструкции ракеты и отразилось на сроках представления машины «350» на летные испытания. По сравнению с первоначальным, вес МКР несколько увеличился. У ракет, летавших в 1960 г., стартовый вес первой ступени (ускорители + маршевая ступень) составлял около 95000 кг, а маршевой ступени - 33000 килограмм. Производство «Бури» развернулось на заводах № 301 ГКАТ и № 18 Куйбышевского СНХ. Ускорители для них изготавливались на заводе № 207 ГКАТ.

Межконтинентальная ракета системы «Буря» была двухступенчатой, два ускорителя первой ступени которой оснащались четырехкамерны-ми ЖРД сначала С2.1100, а затем С2.1150, со стартовой тягой около 68400 кГ каждый. Второй (маршевой) ступенью являлась крылатая ракета со среднерасположенным тонким крылом малого удлинения, симметричного профиля со стреловидностью 70° по передней кромке и прямой задней кромкой. Крестообразное оперение размещалось в хвостовой части. Корпус ракеты имел цилиндрическую форму, немного суженную спереди и сзади; внутри его проходил по всей длине канал воздухозаборника маршевого СПВРД РД-012 (РД-012У). Полость между стенками канала и наружной обшивкой фюзеляжа (за исключением центральной части, где располагался приборный отсек) служила емкостью для топлива. Передняя часть корпуса маршевой ступени представляла собой сверхзвуковой диффузор с трехступенчатым конусом. Центральное тело диффузора одновременно являлось контейнером для боевой части.