上世纪60年代，美苏两国太空争霸进入到白热化阶段，美国率先在1969年7月16日，由土星5号搭载阿波罗11号飞船，成功登陆月球。这一事件对苏联的刺激是相当严重的，为了追赶美国在探月计划方面的脚步，苏联加速开始研制代号为N1的重型运载火箭，而N1火箭的总设计师，就是著名的科罗廖夫。

为了满足登月的要求，N1火箭从一开始就对标美国土星5号的设计：高度105米、直径17米，加满燃料满载情况下，N1火箭重2788吨，近地轨道运载能力95吨，月球转移轨道运载能力23.5吨。