В 1956-1957 гг в ОКБ Туполева было создано новое подразделение, задачей которого была разработка беспилотных летательных аппаратов различного назначения. Вскоре это новое подразделение постепенно превратилось в полноценное КБ внутри большого КБ А.Н.Туполева. Оно стало как бы его уменьшенным слепком, имея в своем составе все целевые проектные бригады, в которых шло основное проектирование летательного аппарата. Новое творческое формирование возглавил А.А.Туполев. Во вновь организованный коллектив пришло работать большое количество молодых способных и энергичных инженеров, которые вместе с опытными работниками КБ составили основной костяк отдела, получившего внутри Туполевского КБ шифр «Отдел К».
    Одним из направлений «отдела К» стало создание целой серии проектов беспилотных самолетов различного на-значения,рассчитанных на крейсерские сверхзвуковые скорости соответствующие М=2,5-3,0, обеспечивающих дальность полета в пределах 3000-5000 км.
    Первым из них в этом ряду стал, проект беспилотного ударного самолет «121» (Ту-121, «С»), предназначавшийся для поражения стратегических целей на дальностях до 4000 км. Впервые в практике КБ предстояло создать летательный аппарат, со сверхзвуковой крейсерской скоростью полета, сложнейшие наземные стартовые средства, обеспечивавшие подготовку и пуск беспилотного самолета, наземный контрольно-проверочный комплекс систем и оборудования для поддержания его в боеготовном состоянии.
    Официально задание на проектирование самолета «С» («С» - средний) КБ получило в 1957 году. 23 сентября 1957 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 1145-519 по разработке новой стратегической ударной системы на основе беспилотного самолета «С», обозначение по КБ самолет «121» (Ту-121). Головным предприятием, отвечавшим за создание всего комплекса, было утверждено КБ А.Н.Туполева, к работам по различным элементам комплекса привлекалось большое количество предприятий и организаций авиационной, радиоэлектронной промышленности и других смежных отраслей отечественного ВПК.
    Большая работа была проведена по созданию мобильной пусковой установки. Необходимо было спроектировать пусковое устройство, обеспечивавшее надежный запуск беспилотного самолета в различных условиях применения комплекса. Параллельно с созданием самолета «121», впервые в практике работы КБ, проектировалась сложнейшая система КЗА, готовилась испытательная трасса в восточных районах страны.
    Во второй половине 1958 года в опытном производстве были собраны первые экпериментальные самолеты «121». Зимой 1958-1959 года начались огневые испытания и первые отстрелы имитаторов на полигоне в Фаустово, в ходе которых проверялись правильность выбранной системы запуска. Началась подготовка к летным испытаниям.
    Созданный в КБ беспилотный летательный аппарат представлял собою цельнометаллический моноплан нормальной схемы, выполненный в основном из традиционных авиационных конструкционных материалов. Крыло самолета в плане было треугольной формы, с углом стреловидности по передней кромке 67о. Управляющие поверхности на крыле отсутствовали.
    Все управление самолетом осуществлялось с помощью цельноповоротных треугольных в плане киля и стабилизатора. Все три руля крепились на гаргротах-обтекателях, в которых размещались рулевые привода. Передняя часть беспилотного самолета была занята аппаратурой управления и наведения на цель и отсеком с боевой частью. Здесь же находились агрегаты системы охлаждения систем самолета. Средняя часть самолета была в основном занята топливными интегральными цельносварными герметизированными баками. В хвостовой части находился маршевый двигатель КР-15-300 с кольцевой системой охлаждения форсажной камеры и эжекторным соплом. Воздух к ТРД подводился по сравнительно короткому воздушному каналу от многоскачкового неуправляемого воздузаборника с центральным телом в виде полуконуса. Воздухозаборник находился под средней частью фюзеляжа. На старте он был частично прикрыт специальным коллектором, выполненным в форме полукольца, который отстреливался после старта. Старт самолета «121» осуществлялся с помощью двух твердотопливных ускорителей, которые, по мере падения их тяги, после отделения самолета от пусковой установки, разворачивались вокруг точек крепления к самолету и самостоятельно отделялись от него.
    Самолет «121» должен был выполнять длительный полет в условиях длительного теплового нагрева конструкции планера, возникавшего за счет кинетического нагрева и нагрева от работы ТРД, работавшего весь полет на форсажном режиме. Все это создавало неблагоприятные тепловые режимы для работы систем самолета. Исходя из условий использования в конструкции самолета традиционных конструкционных авиационных материалов, для него была задана максимальная скорость длительного полета соответствующая М=2,5-2,6. Это позволило разработать достаточно легкую конструкцию с использованием хорошо освоенных в промышленности алюминиевых сплавов, с минимальным использованием жаропрочных стальных сплавов в наиболее напряженных элементах конструкции.
    На предприятиях, входивших в систему среднего машиностроения, для нового беспилотного самолета проектировалась новая компактная ядерная боевая часть, полностью интегрированная с системами беспилотного самолета. Система управления должна была быть автономной, программной с возможностью использования астроинерциальной коррекции на маршруте полета к цели. Для управления рулевыми поверхностями проектировались оригинальные теплоустойчивые компактные гидравлические привода, представлявшие законченные агрегаты с замкнутой гидросистемой и электроприводными гидронасосами.
    Специально для самолета «121» в КБ С.К.Туманского создавался новый малоресурсный ТРД КР-15-300 с длительной тягой на форсажном режиме 10000 кг. Впервые в отечественной практике для самолета «121» разрабатывались мощные твердотопливные стартовые ускорители с тягой 75000-80000 кг. Для обеспечения эффективной работы ТРД КР-15-300, на всех режимах полета, отделом силовых установок КБ был спроектирован многорежимный подфюзеляжный воздухозаборник с многоскачковым полуконусным центральным телом, с системой слива пограничного слоя и отстреливавшимся ограничительным коллектором, оптимизировавшим работу ТРД и воздухозаборника, а также кольцевое эжекторное сопло. Для топливной системы были разработаны жесткие интегральные фюзеляжные баки-отсеки, с надежной комбинированной системой герметизации.
    Летом 1959 года первый летный экземпляр самолета «121» был перевезен на испытательную базу КБ. До конца августа шли проверки и отладки комплекса. 25 августа 1959 года беспилотный первенец КБ ушел в полет, на этом запуске присутствовал А.Н.Туполев.
    Первый полет прошел успешно, затем было еще несколько успешных полетов, подтвердивших правильность выбранных КБ технических решений по беспилотному самолету и комплексу. Всего было отстреляно пять изделий, уже шла речь о подготовке серийного производства. Однако в феврале 1960 года вышло ПСМ СССР сворачивавшее все работы по этой беспилотной ударной системе. Советское военно-политическое руководством сделало окончательный выбор в пользу ударных стратегических средств на основе баллистических ракетных комплексов. Одновременно с туполевским «С» были свернуты работы по межконтинентальным беспилотным самолетам-снарядам Ла-350 «Буря» и М-40 «Буран» разработки КБ С.А.Лавочкина и В.М.Мясищева. Через несколько месяцев после прекращения работ по самолету «121» в ударном варианте, работы по теме сверхзвукового беспилотного самолета возобновятся, КБ получит заказ на проектирование оперативно-стратегического комплекса беспилотной разведки «123» (система «Ястреб»), и будут они вестись с использованием наработок и задела по самолету «121». А двигатель Р-15-300, после увеличения ресурса и доводки на перехватчиках Е-150 и Е-152, еще послужит на МиГ-25.