Nachdem die Sowjetunion mit der dreistufigen Luna 8K72 Rakete 1959 einige spektakuläre Erfolge verbuchen konnte (Mondsonden Luna 1 bis Luna 3) konkretisierten sich im OKB-​1  die Pläne für einen bemannten Raumflug, wobei als Trägerrakete eine Weiterentwicklung der 8K72 herhalten sollte. Dabei war die Bilanz der Rakete zu diesem Zeitpunkt alles andere als positiv. Anfang 1959 standen einem Erfolg vier Fehlstarts gegenüber. Doch Alternativen gab es nicht. Bereits 1959 waren ein neuer Nutzlastadapter und eine neue Nutzlastverkleidung für den unbemannten Prototypen des Wostok Raumschiffs (Objekt 1 K) entwickelt worden. Für das bemannte Raumschiff mußte nun vor allem aber noch die Leistung der Rakete gesteigert werden. Zunächst wurde dazu das stärkere Triebwerkspaket der Serienausführung der R-​7  8K71 Interkontinentalrakete übernommen. Dessen 8D74 und 8D75 Triebwerke wiesen ab 1959 vielfältige Verbesserungen auf und waren auch etwas leistungsfähiger. So waren beispielsweise die Vernier-​Triebwerke aus dem OKB-​1  gegen solche aus dem OKB-​456  getauscht worden. Den Auftrag für die Entwicklung eines verbesserten Drittstufentriebwerks erhielt das OKB-​154  von Semjon A. Kosberg. Ausgehend vom noch aus dem OKB-​1  stammenden RO-​5  Entwurf entstand das RO-​7  mit höherem Schub und einem verbesserten Kontrollsystem. Innerhalb von nur 15 Monaten brachte das OKB-​154  sein 8D719 Triebwerk bis zum Dezember 1960 zur Einsatzreife. Obwohl der erste Start am neuen Oberstufentriebwerk scheiterte, erreichte die Rakete schließlich eine vergleichsweise hohe Zuverlässigkeit. Neben einigen Wostok Prototypen wurden mit der Wostok-​K 8K72 K sechs bemannte Wostok Raumschiffe (alle erfolgreich), zwei Zenit-​2  Fotoaufklärungssatelliten und vier Elektron Forschungssatelliten gestartet. Damit endete 1964 zwar der Einsatz der Rakete, doch ihre Weiterentwicklungen Wostok-​2  8A92 und Wostok-​2 M 8A92M standen noch bis 1991 im Dienst.