Система управления ракетой — автономная, инерциальная, трёхканальная с многоярусным мажоритированием. Каждый канал самотестировался. При несовпадении команд всех трёх каналов управление брал на себя успешно протестировавшийся канал. Бортовая кабельная сеть (БКС) считалась абсолютно надёжной и в тестах не браковалась.
Разгон гироплатформы (15Л555) осуществлялся автоматами форсированного разгона (АФР) цифровой наземной аппаратуры (ЦНА), а на первых этапах работы — программными устройствами разгона гироплатформы (ПУРГ). Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) (15Л579) 16-разрядная, ПЗУ — куб памяти. Программирование производилось в машинных кодах.
Разработчик системы управления (включая БЦВМ) — Конструкторское бюро электроприборостроения (КБЭ, ныне ОАО «Хартрон», город Харьков), бортовую ЭВМ производил Киевский радиозавод, серийно система управления выпускалась на заводах имени Шевченко и «Коммунар» (Харьков).

Разработка стратегического ракетного комплекса третьего поколения Р-36М УТТХ (индекс ГРАУ — 15П018, код СНВ — РС-20Б, по классификации МО США и НАТО — SS-18 Mod.4) с ракетой 15A18, оснащенной 10-блочной разделяющейся головной частью, началась 16 августа 1976 года.
Ракетный комплекс создавался в результате реализации программы совершенствования и повышения боевой эффективности ранее разработанного комплекса 15П014 (Р-36М). Комплекс обеспечивает поражение одной ракетой до 10 целей, включая высокопрочные малоразмерные либо особо крупные площадные цели, расположенные на местности площадью до 300000 км?, в условиях эффективного противодействия средств ПРО противника. Повышение эффективности нового комплекса было достигнуто за счет:
повышения точности стрельбы в 2-3 раза;
увеличения количества боевых блоков (ББ) и мощности их зарядов;
увеличения района разведения ББ;
применения высокозащищенных шахтной пусковой установки и командного пункта;
повышения вероятности доведения команд на пуск до ШПУ.
Компоновочная схема ракеты 15А18 аналогична схеме 15А14. Это двухступенчатая ракета с тандемным расположением ступеней. В составе новой ракеты без доработок использованы первая и вторая ступени ракеты 15А14. Двигатель первой ступени — четырёхкамерный ЖРД РД-264 закрытой схемы. На второй ступени используется однокамерный маршевый ЖРД РД-0229 закрытой схемы и четырёхкамерный рулевой ЖРД РД-0257 открытой схемы. Разделение ступеней и отделение боевой ступени — газодинамическое.
Основное отличие новой ракеты заключалось во вновь разработанной ступени разведения и РГЧ с десятью новыми скоростными блоками, с зарядами повышенной мощности. Двигатель ступени разведения — четырёхкамерный, двухрежимный (тягой 2000 кгс и 800 кгс) с многократным (до 25 раз) переключением между режимами. Это позволяет создавать наиболее оптимальные условия при разведении всех боевых блоков. Ещё одна конструктивная особенность этого двигателя — два фиксированных положения камер сгорания. В полете они располагаются внутри ступени разведения, но после отделения ступени от ракеты специальные механизмы выводят камеры сгорания за наружный контур отсека и разворачивают их для реализации «тянущей» схемы разведения боевых блоков. Сама РГЧ выполнена по двухъярусной схеме с единым аэродинамическим обтекателем. Также были увеличены объём памяти БЦВМ и модернизирована система управления, для использования улучшеных алгоритмов. При этом точность стрельбы была улучшена в 2,5 раза, а время готовности к запуску сократилось до 62 секунд.
Ракета Р-36М УТТХ в транспортно-пусковом контейнере (ТПК) устанавливается в шахтную пусковую установку и находится на боевом дежурстве в заправленном состоянии в полной боевой готовности. Для загрузки ТПК в шахтное сооружение в СКБ МАЗ разработано специальное транспортно-установочное оборудование в виде полуприцепа высокой проходимости с тягачом на базе МАЗ-537. Используется минометный метод запуска ракеты.
Летно-конструкторские испытания ракеты Р-36М УТТХ начались 31 октября 1977 г. на полигоне Байконур. По программе летных испытаний проведено 19 пусков, из них 2 неудачно. Причины этих неудач были выяснены и устранены, эффективность принятых мер подтверждена последующими пусками. Всего проведено 62 пуска, из них 56 — успешных.
18 сентября 1979 г. три ракетных полка приступили к несению боевого дежурства на новом ракетном комплексе. По состоянию на 1987 г. было развернуто 308 МБР Р-36М УТТХ в составе пяти ракетных дивизий. На май 2006 г. в состав РВСН входит 74 шахтные пусковые установки с МБР Р-36М УТТХ и Р-36М2, оснащенных 10 боевыми блоками каждая.
Высокая надежность комплекса подтверждена 159 пусками по состоянию на сентябрь 2000 года, из которых только четыре были неудачными. Эти отказы при пусках серийных изделий обусловлены производственными дефектами.
После распада СССР и экономического кризиса начала 1990-х встал вопрос о продлении сроков эксплуатации Р-36М УТТХ до замены их новыми комплексами российской разработки. Для этого 17 апреля 1997 года был произведен успешный пуск ракеты Р-36М УТТХ, изготовленной 19,5 лет назад. НПО «Южное» и 4-е ЦНИИ МО провели работы по увеличению гарантийного срока эксплуатации ракет с 10 лет последовательно до 15, 18 и 20 лет. 15 апреля 1998 года с космодрома Байконур был произведен учебно-тренировочный пуск ракеты Р-36М УТТХ, при котором десять учебных боевых блоков поразили все учебные цели на полигоне Кура на Камчатке.
Также было создано совместное российско-украинское предприятие по разработке и дальнейшему коммерческому использованию ракеты-носителя легкого класса «Днепр» на базе ракет Р-36М УТТХ и Р-36М2