Testy systemu zaplanowane były pierwotnie na rok 1971, zostały jednakże przełożone na późniejszy termin. W roku 1971 rozpoczęły się jednak testy systemu zimnego startu, próby z samym pociskiem w locie rozpoczęły się natomiast 21 lutego 1973 roku. W październiku 1975 roku zakończono testy trzech wersji pocisku, który 30 grudnia 1975 roku przyjęty został oficjalnie do służby. Pocisk wyposażony był w sekcję głowic MIRV 15F143 (z 8 głowicami) albo sekcję opracowaną specjalnie dla R-36M z pojedynczą głowicą 15B86 (przyjęty do służby 20 listopada 1978 r.). Pomiędzy lipcem 1978 a sierpniem 1980 roku, przeprowadzono testy w locie z dwiema modyfikacjami w postaci wyposażonej w system naprowadzania terminalnego głowicy 15F678, system z tą głowicą nigdy jednak nie został rozmieszczony. We wrześniu 1973 roku służby wywiadowcze Stanów Zjednoczonych zaobserwowały test pocisku, w którym post-boost vehicle pocisku wystrzelił MIRV. Skutkiem tej obserwacji, R-36M traktowany był w trakcie negocjacji rozbrojeniowych jako zdolny do przenoszenia 10 MIRV, mimo iż ZSRR planował używanie go do przenoszenia jedynie 8 głowic bojowych.