Duża masa rzucana pocisku (do 5,8 tony) umożliwił w późniejszym okresie jego wyposażenie w 3 głowice MRV, niebędące jeszcze głowicami niezależnie kierowanymi (MIRV). Realizacja tego projektu została rozpoczęta w listopadzie 1967 roku w OKB-586, którego nazwa została do tego czasu zmieniona na Biuro Konstrukcyjne Jużnoje. Testy w locie pocisku z trzema głowicami MRV oznaczonego jako 8K67P rozpoczęły się w sierpniu 1968 roku.
Z pocisku R-36 powstały dwie użytkowe rakiety kosmiczne: Cyklon-2 i Cyklon-3.
Służba operacyjna thumb|R-36 w wersji z głowicą lekką 5 Mt podczas parady w latach 60 XX w. Pierwszy pułk rakietowy wyposażony w pociski R-36 (8K67) został postawiony w stan gotowości bojowej 5 listopada 1966 roku, jednak oficjalnie przyjęto ten pocisk do służby 21 lipca 1967 roku. Do 1972 roku włącznie przygotowano 288 silosów dla rakiet tego typu. W latach 1965–1973 w wyrzutniach zostało umieszczonych 268 pocisków R-36. Jednak od roku 1975 rozpoczął się proces zastępowania tych rakiet pociskami R-36M. Wszystkie pociski 8K67 zostały wycofane w 1978 roku.