Oblikovanje rakete R-7 se je začelo leta 1953 v Kaliningradu (danes Koroljov) s ciljem razviti raketo, ki bi lahko ponesla 3 t koristnega tovora 8000 km daleč.[1] Glavni oblikovalec je bil Sergej Koroljov iz oblikovalskega biroja OKB-1 (danes Raketno-vesoljska korporacija Energija S. P Koroljova). Pri razvoju so izhajali iz rakete R-1, ki je bila kopija nemške balistične rakete V-2. Osnovna oblikovna rešitev je bila pripravljena leta 1954 in 15. maja 1957 je bil prvi poskus izstrelitve iz kozmodroma Bajkonurja.[2] Izstrelitev ni bila uspešna, prav tako ne drugi poskus 11. junija. Uspešen je bil šele tretji poskus 21. avgusta 1957, ko je raketa R-7 poletela 6000 km daleč. Predelana različica rakete 8K71PS je 4. oktobra 1957 v orbito vtirila prvi umetni satelit v zgodovini Sputnik 1, 3. novembra pa Sputnik 2, ki je v orbito ponesel prvo živo bitje – psičko Lajko.
V okviru prve stopnje so štiri potisniki uporabljali po štiri motorje RD-107 s po šestimi zgorevalnimi komorami, osrednji del rakete pa štiri motorje RD-108. Druga stopnja je uporabljala štiri motorje RD-108. Glavni oblikovalec motorjev je bil Valentin Gluško iz oblikovalskega biroja OKB-456 (danes NPO Energomaš). Glavna oblikovalca sistema upravljanja sta bila Mihail Rjazanski in Nikolaj Piljugin iz oblikovalskega biroja NII-885 (danes Ruski vesoljski sistemi).
Vojaška različica rakete je nosila eno bojno glavo, ki jo je razvil oblikovalski biro KB-11 (danes Vseruski znanstvenoraziskovalni institut eksperimentalne fizike iz Sarova). Bila je težka 5300–5500 kg s premerom 7,27 m in je nosila 3–5 Mt bojno glavo. Rakete so bile prvič nameščene februarja 1959 na kozmodromu Pleseck.[3] Število nameščenih raket je bilo omejeno z deset: nameščenih je bilo šest do osem raket na Plesecku in ena na Bajkonurju.[4]
Raketo R-7 je danes mogoče videti v Moskvi, Koroljovu, Kalugi, Bajkonurju in Samari.