從第二次世界大戰結束後到1949年8月蘇聯第一顆原子彈爆炸成功，蘇聯終於打破了美國對核子武器的壟斷，1953年8月12日第一顆氫彈試驗成功，這在很大程度上，扭轉了蘇聯在戰略上的不利形勢，這期間，蘇聯還仿照美國的B-29轟炸機，研製生產了Tu-4轟炸機，其後，還研製了最大時速達1000公里的Tu-16噴射轟炸機，以取代Tu-4，蘇聯當時所面對的核威脅，主要來自於美國的戰略空軍，但是，這一階段，蘇聯的核子武器與美國相比仍然處於劣勢，為改變這一局面，蘇聯人已暗下決心，要與美國霸權者進行一場殊死的較量，因此，一場更大規模的核軍備競賽也開始了。

1954年，在蘇軍眼中看來是劃時代的一年，1954年8月到10月，蘇聯共進行了四次核試驗，還曾經進行過原子炮彈的試驗，從這一年起，蘇軍開始裝備核子武器，同年9月，蘇聯進行了第一次有原子彈實爆的大規模演習，但在50年代前半段，蘇聯擁有的核彈頭數量不多，飛彈的轟炸機，幾乎全部都是中程或中近程的，還不足以構成對美國的戰略威脅。

1955年8月到11月，蘇聯又進行了4次核試爆，其中11月下旬試驗的是大當量的熱爆炸，塔斯社報導說：最近的一枚氫彈實驗性爆炸的威力是迄今為止最大的，所用的裂變物質則較少，赫魯雪夫說：試驗証實了我們的科學家和工程師們的估計：我們能夠最少的核材料產生最大的爆炸，為了防止放射性灰塵的後果．這次爆炸是在很高的地方進行的。

1956年進行了7次核試驗，塔斯社聲稱：試驗目的是為了改進核武器和發展新型核武器，據美國原子能委員會估計，可能試驗了一種經過改進了的氫彈，這種氫彈可以作為橫越太平洋的飛彈彈頭使用，塔斯社宣布：在供試驗用的彈藥中使用了最小量的活性強的物質，從1952到1956年，蘇聯進行了一系列核試驗的目的，一方面是為了打破美國對原子彈和氫彈的壟斷，另一方面是要檢驗和提高核武器的可靠性，為下一步研制兩彈結合和超過美國奠定了良好基礎。

1957年蘇聯共進行了13次核爆炸，在這一系列試驗中，爆炸的核彈大都小於100萬噸當量，蘇聯聲稱，試驗目的在於改進供各種部隊使用的核彈頭，1957年8月，蘇聯SS-6洲際彈道飛彈首次全程發射成功，1個月後，蘇聯使用這種火箭成功地發射了世界上第一顆人造衛星，這是蘇聯核子力量發展史上的重大里程碑，表示蘇聯在解決核彈頭長程運載工具方面取得重大突破，1958年進行了20多次核試驗，其中十幾次還試驗了較小型戰術原子彈和襲擊城市及其他主要目標的戰術核武器。

經過這一階段的研制和發展，蘇聯在核子武器方面與美國的差距正在逐步縮小，1959年，蘇聯成立了戰略火箭軍，它作為一個獨立軍種列於5大軍種之首，成為與美國進行核子軍備競賽的中堅力量，1961年蘇聯第一種潛射彈道飛彈SS-N-4開始服役，最初部署在袓魯五級潛艇上，後來裝備在高爾夫級和旅館級潛艇上，此階段，蘇聯在發展攻擊性核武器的同時，還重視防核武器系統的建設，到60年代初，蘇聯的戰略防禦系統已初具規模，擁有截擊機4200架，主要裝備Su-9、Su-11、Yak-25第二代戰機；蘇聯也大力發展防空飛彈，繼50年代初部署SA-1、SA-2第一代防空飛彈之後，又在50年代末將第二代防空飛彈SA-3裝備部隊，實際部署SA-1、SA-2防空飛彈4200枚，另有庫存飛彈2萬餘枚，部署了幾千部預警和地面控制截擊雷達，能對付當時面臨的威脅。

過了幾十年的建設，蘇聯初步建立起三位一體的戰略核武力，但同美國相比較，蘇聯這個時期的戰略核武力是有限的，1962年的古巴飛彈危機，暴露蘇聯在戰略核武力對比中所處的不利狀況，這個事件使蘇聯領導階級痛切地認識到，在面臨戰爭的嚴峻形勢下，一般的核子威脅無濟於事，要在當今時代發揮大國的作用和立於不敗之地，無論如何也必須擁有能夠與對手相匹敵的戰略核力量，古巴危機平息後，蘇聯國防部長向全國人民提出：任何軍事衝突在主要國家被捲入時，都有不可避免地升級為全面核戰的危險，我們必須使國家和全體人民準備首先和主要同侵略者在核戰情況下進行鬥爭。

為了適應這種戰爭的可能性，蘇聯自1963年起，進入大批量產與裝備核子武器的時期，1964年以後，布里茲涅夫等對蘇聯軍事政策進行了大幅度調整，全面加強軍事力量建設，重點是擴大戰略核武庫，以圖取得同美國的核均勢，從此，蘇聯進入了大規模生產與部署核武器時期，1964年至1972年國防開支的迅速成長，充分反映出蘇聯為達到同美國勢均力敵的地位而不惜付出巨大代價的心理，在這10年的前5年(1963~1967)，美國國防開支仍比蘇聯高出約10%，但是到了1968年，蘇聯國防開支高達600億美元，有史以來第一次超越美國(530億)。

1961年蘇聯共進行了32次核爆炸，除了一次超高空、一次地下爆炸和一次水下爆炸之外，其餘均為大氣層試驗，其中有一次是帶核彈頭的作戰火箭，在6萬米高空實施反飛彈試驗，10月30日，在新地島爆炸了威力為5800萬噸當量的氫彈，這是世界核子試驗以來，當量最大的一次爆炸，1962年進行了42次核爆炸，除了一次地下爆炸、三次超高空爆炸之外，均為大氣層核爆，8月5日和9月27日爆炸的氫彈，當量均為3000萬噸，9月25日為1700萬噸；12月24日為2000萬噸，而其它的都為萬噸級至百萬噸級，同一年，發射潛射彈道飛彈的潛艇也開始部署。

圖：蘇聯洲際彈道飛彈種類

60年代中期，美國加快了洲際彈道飛彈的研制和生產，裝備了一批新型飛彈，並且在數量與質量上都超過蘇聯，完全改變了由於1957年蘇聯搶先研制成功洲際彈道飛彈和人造衛星所形成的落後局面，美國與蘇聯的洲際彈道飛彈之比是1054比570，這種狀況反過來刺激蘇聯加快了新一代洲際彈道飛彈的研制與生產，並大幅度增加部署數量，1964年布里茲涅夫上台後，為了繼續與美國爭奪核優勢，先後研制出SS-9、SS-11、SS-13等第三代洲際彈道飛彈，陸續裝備了蘇聯戰略火箭軍，並研制出30多種型號的核彈頭，1960年時，蘇聯僅有洲際彈道飛彈75枚，到1970年，核彈頭數量達到1800枚，1972年5月，建造了1300多個新的洲際彈道飛彈發射器，洲際彈道飛彈多達1530枚。

蘇聯裝備的第三代洲際彈道飛彈與其第二代相比，一是彈頭當量增大，如SS-9飛彈I型和II型(單彈頭)，當量分別為2000萬噸和2500萬噸；二是改進慣性制導系統，提高了飛彈的命中精度和毀滅能力，SS-9的命中精度已達到0.93公里，具有摧毀對方地下發射井中的飛彈等硬性目標的能力；三是部分採用集束式多彈頭和突防裝置，提高了突防能力，而且，這些新型飛彈部署在經過強固的地下發射井內，生存能力有了很大提高，這表明，到70年代初期，蘇聯戰略核武力在受到美國第一次核攻擊後的反擊能力已明顯提高，美國國防部施萊爾德認為，這些巨型飛彈，對美國陸上基地的義勇兵飛彈構成第一次打擊的威脅。

這一時期，蘇聯的核武庫急遽膨脹，1972年，SS-9的部署數量已達290枚，成為蘇聯陸基洲際彈道飛彈的主力，SS-11是一種較小的，彈頭威力為100萬噸，射程11000公里的洲際彈道飛彈，1966年開始服役，到1972年共部署了970枚，SS-13是蘇聯第一種使用固態燃料的洲際彈道飛彈，射程為8000公里，彈頭當量60萬噸，命中精度為1.52公里，到1972年5月27日美蘇簽署《限制攻擊性戰略武器的某些措施的臨時協定》時，蘇聯洲際彈道飛彈總數已達到1398枚，超過美國344枚，1966年至1970的5年中，是蘇聯洲際彈道飛彈發展的高峰時期，以每年部署200枚的速度超過美國，共增添近千枚，而在赫魯雪夫執政時期共只配置了大約200枚。

這一階段，蘇聯的潛射彈道飛彈系統進一步發展，1966年2~3月，一支蘇聯核子潛艇編隊完成了不浮出水面的環球航行，向世界炫耀其潛射彈道飛彈武器系統的威力，1968年新型的北佬級核潛艇問世後，蘇聯開始以年產8艘的速度超過美國，這是蘇聯第2代戰略核潛艇，水下排水量達到9300噸，比第一代旅館級大三分之一，相當於美國北極星核潛艇，北佬級潛艇配備有16枚SS-N-6潛射彈道飛彈，70年代初開始服役的三角洲級I型和三角洲級II型核潛艇，水下排水量分別為9300噸和11750噸，各攜帶12枚和16枚SS-N-8潛射彈道飛彈，截至1973年，蘇聯所擁有的戰略核潛艇已多達63艘，雖然在技術上尚存在一些問題，如在航行時噪音大，易被敵人聲納系統發現等，但在數量上超過美國的36艘。

SS-N-6是後來蘇聯裝備數量最多的一種潛射彈道飛彈，它採用單級液態推進劑，最大射程2400~3000公里，彈頭威力是100萬噸當量，命中精度也比旅館級配備的SS-N-5潛射彈道飛彈提高了1倍，達到1.85公里，SS-N-8潛射彈道飛彈，1972年裝備在三角洲級核潛艇上，它採用兩級液態推進劑，使射程長達7800~9100公里，比美國海神潛射彈道飛彈遠一倍，相當於美國在1979年部署的三叉戟I型潛射彈道飛彈，但命中精度最高為1.5公里，與海神飛彈的0.56公里相差較大，蘇聯擁有的潛射彈道飛彈的數量，由1965年的107枚增至1972年的560枚，1965年開始建造北佬級核動力戰略飛彈潛艇，1967年開始服役，到1972年時投入使用的有28艘，共擁有448個飛彈發射管。

在長程戰略轟炸機方面，蘇聯沒有作出更大努力，西方一度曾以為蘇聯已取消進一步發展戰略轟炸機計劃，但這種看法很快就被蘇聯逆火式新型轟炸機的出現打消了，1968年3月，加拿大國防部宣布，在靠近北美大陸地方發現蘇聯長程轟炸機作訓練飛行，在這一年年初至少進行了七次，到1970年查明，蘇聯己生產出名為Tu-22M逆火式可變翼的中程轟炸機，具有超音速飛行能力，作戰半徑雖然只有5500公里，但若進行空中加油，其續航能力達到7000公里，可越洋攻擊美洲大陸，性能相當於美國B-1戰略轟炸機，它的出現，表明蘇聯在這時期開始把戰略轟炸機作為第3種戰略核武器，至於50年代中期開始服役的長程轟炸機M-4和Tu-95，在1969~1970年已部署約150架，另外還有50架作為加油機使用的同類型機種。

60年代也是蘇聯巡航飛彈研制和生產取得豐收的時期，巡航飛彈是以噴射發動機為動力裝置，在大氣層內利用空氣動力飛行的巡航式飛彈，實際上是一次使用的、攜帶各種彈頭的無人駕駛飛機，它分別為空射、潛射、水面發射、陸地發射等多種類型，巡航飛彈是蘇聯第4種戰略武器，它的發動機和制導系統，能使飛彈以超音速和超低空按照預先編好的、與實際地形完全匹配的地圖飛向目標，使地面雷達難以發現，1961年蘇聯開始部署AS-3空射巡航飛彈(射程為180~650公里)，在1963~1972年期間，又研制成功兩種更先進的空射巡航飛彈AS-4和AS-6，前者配備35萬噸當量的核彈頭，射程達300~720公里，飛行速度為2.5馬赫，後者彈頭威力20萬噸當量，射程200~700公里，最大速度可達到3馬赫，於70年代期服役，兩種飛彈均使用慣性制導系統及主動雷達追蹤，捕捉到目標後便尾隨命中，由於美蘇限制戰略武器會談規定，射程大於600公里的巡航飛彈均納入限制，因而某些西方專家將上述巡航飛彈看作戰略巡航飛彈。

圖：蘇聯戰略飛彈潛艇，從上至下為：高爾夫級、旅館級、北佬級、三角洲級一型、二型、三型、四型、颱風級

從70年代初到80年代，蘇聯的戰略核力量開始在穩定數量的前題下著重提高質量，70年代初蘇聯戰略核力量在達到同美國的大體均勢後，仍然保持著增長的勢頭，洲際彈道飛彈總數，到1975年達到1618枚，核彈頭、彈道飛彈潛艇的數量，在70年代均有十分驚人的增長，從1970~1980年，蘇聯的戰略核潛武力力量也有很大的增長，1970年，蘇聯海軍擁有25艘彈道飛彈核潛艇，配備飛彈不足300枚，到1980年，彈道飛彈核潛艇約增加到65艘，配備約950飛彈，1980年建造的颱風級核潛艇，排水量為25000噸，艇長170米、寬25米、載有20枚射程為8000公里的SS-N-20潛射彈道飛彈，比美國三叉戟核潛艇大兩倍，是世界上最大的核子潛艇。

戰略空軍力量也呈現出適度增長的趨勢，到1980年代擁有長程轟炸機180架，另有75架Tu-22M逆火式轟炸機，這種飛機如果在北極基地中間停留並加油，可擁有攻擊美國本土的航程，在整個70年代，蘇聯戰略核力量的發展有兩個重要的突破：一是蘇聯的陸基洲際彈道飛彈的精度有了顯著提高，二是60年代後期決定發展的分導式多彈頭技術，在這個時期研制成功，正是這兩個重要原因，使蘇聯核武力第一次具備了對硬性目標的攻擊能力，使美國包括加固的地下洲際彈道飛彈發射井和重要的指揮、管制、通訊設施，處於蘇聯的有效核子攻擊威脅之下，70年代，蘇聯的戰略核武器，不僅在數量上繼續保持增長，更重要的是武器的質量有了長足的進步，到80年代初，蘇聯僅在幾個技術領域落後於美國。

進行80年代後，蘇聯已著手建設具有自己特色的攻防兼備的核子戰略力量，80年代後，美國雷根政府實行重整軍備的方針，並實施戰略防禦計劃，蘇聯為保住自己與美國戰略核力量的大體均勢，也極力推進戰略攻擊核力量和戰略防禦系統的現代化，開始了建立攻防兼備型核力量時期，僅管美蘇銷毀陸基中程核子飛彈即將完成，削減戰略武器條約接近簽署，但這並未影響蘇聯推進核力量現代化的勢頭。

在戰略攻擊核力量建設方面，自80年代以來，蘇聯繼續換裝第4代改進型洲際彈道飛彈，研制成功並部署了SS-24、SS-25兩種第五代洲際彈道飛彈，這兩種飛彈均為三級固體推進劑，可機動部署與發射，SS-24飛彈可配備10個10萬噸級的核彈頭，射程10000公里，命中精度達190米，已部署SS-24約60枚，SS-25飛彈射程為10500公里，已部署350枚，第五代洲際彈道飛彈的部署，使蘇聯戰略核力量的生存能力和靈活反應能力大為提高，此外，蘇聯也在研制3種新型洲際彈道飛彈，其中，SS-3的後繼型SS-X-26，於1986年12月成功進行了首次飛行試驗，其精度和投擲重量均有所提高，另外新的SS-27型洲際彈道飛彈也將裝備部隊，質量已達到或超過美國的飛彈。