Формирование требований к первому ЗРК Сухопутных войск «Круг» характеризовалось теми тенденциями, которые определили совокупность основных характеристик первых ракетных комплексов Войск ПВО страны — С-25 и С-75 и необходимыми требованиями Сухопутных войск по проходимости средств, времени готовности к боевой работе с марша и отсутствию проводных линий связи и кабелей электросопряжения между средствами комплекса. В качестве основных рассматривались скоростные и высотные цели, практически неуязвимые для ствольной зенитной артиллерии и не всегда доступные для перехвата фронтовыми истребителями.
Разумеется, мобильное исполнение ЗРК «Круг» не позволяло обеспечить столь большую зону поражения, как у системы С-200 Войск ПВО, начатой разработкой летом 1958 г. Тем не менее по заданной максимальной дальности комплекс «Круг» должен был превосходить не только принятый к тому времени на вооружение ЗРК СА-75 «Двина», обеспечивающей поражение целей, летящих на высотах до 22 км на дальности до 29 км, но и только намеченный к проектированию его модернизированный вариант — С-75М «Волхов» с дальностью до 40 км.
Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 13 февраля 1958 г. №188-88 «О создании опытного образца зенитной ракетной системы «Круг» были определены основные характеристики ЗРК, кооперация головных исполнителей по средствам комплекса и сроки проведения работ, определяющие выход на совместные (государственные) испытания в III кв. 1961 г.
Зенитный ракетный комплекс предназначался для перехвата целей, летящих со скоростями до 600 м/с на высотах от 3000 м до 25000 м, на дальности до 45 км. Вероятность поражения цели типа фронтового бомбардировщика Ил-28 на высотах до 20 км одной ЗУР должна была составлять 0,8, при этом предусматривалась возможность маневра цели с перегрузкой до 4 единиц. Цель с эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР), соответствующей истребителю МиГ-15, должна была обнаруживаться на дальности 115 км с обеспечением времени развертывания с марша и времени свертывания — не более 5 мин.
Головной организацией по разработке зенитного ракетного комплекса «Круг» (2К11) был определен НИИ-20 ГКОТ (директор — П.М. Чудаков), главным конструктором — В.П. Ефремов. Станция наведения ракет 1С32 комплекса «Круг» разрабатывалась в том же НИИ-20 главным конструктором И.М. Дризе, затем — К.И. Поповым .
Разработку ЗУР на конкурсной основе поручили двум артиллерийским КБ, имевшим довольно большой опыт создания зенитных пушек. Ракету КС-40 (ЗМ8) массой 1,8 т с прямоточным двигателем должен был создать коллектив ОКБ-8 Свердловского СНХ во главе с Л.В. Люльевым. Разработчиком ЗУР массой 2 т с твердотопливным двигателем был назначен знаменитый В.Г. Грабин, главный конструктор расположенного в подмосковном Калининграде ЦНИИ-58 ГКОТ.
Работы Грабина продолжались относительно недолго. Проектируемая им ракета С-134 также оснащалась прямоточным двигателем. В отличие от свердловского образца доступ воздуха в камеру сгорания осуществлялся через четыре секторных воздухозаборника. Грабинская фирма самостоятельно разрабатывала и пусковую установку под индексом С-135. В целом вся эта работа велась чуть больше года — 4 июля 1959 г. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров №739-338 ЦНИИ-58 присоединили к расположенному поблизости ОКБ-1 С.П. Королева. Сам Грабин оказался не удел, то есть на преподавательской работе в МВТУ. Большинство его бывших сотрудников под руководством Королева приступили к проектированию твердотопливных баллистических ракет стратегического назначения.
Однако конкурсный характер разработки сохранялся. Тем же Постановлением от 4 июля 1959 г. к созданию ракет для «Круга» подключили ОКБ-2 Госкомитета по авиационной технике (ГКАТ) главного конструктора П.Д. Грушина, предложившего для комплекса «Круг» ракету В-757Кр — вариант своей ЗУР В-757 («изделие 17Д») с прямоточным двигателем на твердом топливе, разрабатывавшейся в те же годы для Войск ПВО страны. Комплекс «Круг» с ракетой В-757Кр (3М10) получил обозначение 2К11М и подлежал представлению на совместные испытания в конце 1960 г.
Помимо «подстраховки» свердловского ОКБ подключение ОКБ-2 преследовало и другую цель — воплощение в жизнь вечно живой, но не всегда плодотворной идеи унификации ракетного оружия. Ряд претензий к грушинскому варианту ракеты был высказан при рассмотрении его эскизного проекта летом 1960 г. Требовалось уменьшить длину и массу ракеты. Специалистов Сухопутных войск не устраивал температурный диапазон эксплуатации и допустимая дальность транспортировки стартового двигателя, эксплуатационные характеристики радиовзрывателя и автопилота. Необходимо было отказаться от подогрева ампульной батареи и газогенератора маршевого двигателя.
Как уже отмечалось, основному разработчику ЗУР 3М8 — ОКБ-8 было однозначно задано применение на зенитной управляемой ракете прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД). Выбор такого типа двигателя с использованием неагрессивного жидкого топлива представлялся вполне обоснованным. В качестве окислителя в ПВРД использовался кислород воздуха, так что ракета несла только горючее — керосин. ПВРД превосходил ракетные двигатели по удельной тяге в пять и более раз. Для скоростей полета ракеты, в 3-5 раз превышающих звуковую, ПВРД характеризовался наименьшим расходом горючего на единицу тяги даже в сравнении с турбореактивным двигателем. По сравнению с ним конструкция прямоточного двигателя представлялась поразительно простой, он был также и намного более дешевым. Едва ли не единственным недостатком ПВРД считалась неспособность создавать значительную тягу на дозвуковых скоростях при отсутствии необходимого скоростного напора на входе в воздухозаборник, что не позволяло ограничиться применением только ПВРД на ракетах, стартующих с Земли.
В середине 1950-х гг. предпринималось немало попыток внедрения прямоточных двигателей не только в ракетную технику, но даже и в пилотируемую авиацию. «Впереди планеты всей» здесь оказались французы. Помимо явно экспериментальных самолетов фирмы «Ледюк» с более чем экстравагантным размещением в центральном теле воздухозаборника кабины летчика, пилотирующего самолет в пикантном лежачем положении, был разработан и настоящий истребитель «Грифон» с комбинированным турбопрямоточным двигателем.
В ракетостроении помимо множества нереализованных проектов изделий с ПВРД были реально летавший самолет-снаряд «Навахо» и серийные зенитные ракеты «Бомарк», «Супер Бомарк», «Бладхаунд», «Тейлос».