Исследования, проводившиеся ОКБ Туполева во второй половине 50-х годов по гиперзвуковым летательным аппаратам, показали возможность создания пилотируемою воздушного-космического самолёта (ВКС, согласно принятой тогда терминологии - «ракетоплана»). Такая тема «136» (Ту-136 «Звезда») охватывала широкий круг проблем, связанных с созданием экспериментального летательного аппарата, приспособленного для выполнения военных задач при его нахождении в ближнем космосе. В случае успеха экспериментального ЛА предполагалось перейти к созданию на его базе целой серии военных ракетопланов: разведчиков, бомбардировщиков-ракетоносцев, перехватчиков спутников и ракет противника. Над подобным универсальным ракетно-космическим проектом на основе своих тяжелых ракет-носителей серии «УР» работало также и ОКБ-52.

Успех программы позволил бы стимулировать работы по созданию крупных ВКС многоразового использования, способных после выполнения программы космического полёта возвращаться на Землю с посадкой на обычные аэродромы. Работы по теме «Звезда» перекликались с американской программой создания ракетоплана Х-20 «Дайна Сор», начатой в США в 1958 г. Схема применения ракетоплана «136» (Ту-136 «Звезда») была слелующей. Старт осуществлялся мощной ракетой-носителем, выводившей на околоземную орбиту грузы массой 10-20 т. В космосе ракетоплан находился на орбите в пилотируемом или беспилотном режиме. Посадку он совершал, маневрируя, переходя на более низкие орбиты, в плотных слоях атмосферы выполнял полет и приземление как обычный самолёт. После выхода на околоземную орбиту летчик-космонавт имел возможность её корректировать с помощью двух ЖРД в хвостовой части. Эти же двигатели использовались в предпосадочных маневрах на орбите, а в плотных слоях атмосферы использовались стандартные самолётные органы управления. ЖРД обеспечивали возможность совершать маневр с боковым отклонением до 1000 км за час полёта. Так как в то время было очень мало известно о длительном воздействии состояния невесомости и космического излучения на человека, ракетоплан был рассчитан на один или максимум, несколько оборотов вокруг Земли.

Создание ракетоплана «136» (Ту-136, «Звезда») предполагалось разбить на три последовательных этапа, поскольку предварительно необходимо было исследовать специфику полёта с гинерзвуковой скоростью в верхних и нижних слоях атмосферы, изучить условия вхождения в нижние слои атмосферы и приземления, а также создать конструкцию, способную работать в условиях сильного кинетического нагрева. Эти исследования во многом перекликались с работами по «ДП» и шли как их развитие и логическое продолжение. На первом этапе предполагалось использовать беспилотные летательные аппараты подобной конфигурации (модель с твердотопливным двигателем, запускаемая с Ту-16). На них собирались освоить зоны гиперзвуковото полета (скорости до 9000 км/ч), отработать элементы конструкции, способные функционировать при высоких температурах. Одновременно на ракетах должны были производиться запуски моделей ракетоплана (Р-5 - скорости 14000 км/ч и высоты до 45 км. Р-14 - 23000-28000 км/ч и 90 км).

На втором этапе предполагали перейти к пилотируемым гиперзвуковым аппаратам. Задача этого этапа - освоение человеком специфики гиперзвукового полёта и отработка посадочных траекторий, близких к траекториям будущего ракетоплана. Исследование пилотируемого полета планировалось проводить на самолёте «136/1» - уменьшенной масштабной копии ракетоплана, стартовавшем с носителя Ту-95К. Испытания должны были проходить на скоростях до 1000 км/ч, высотах до 10000 м и с посадочными скоростями около 300 км/ч - посадочным режимам ракетоплана. Освоение особенностей пилотируемого гиперзвукового полета планировали проводить на самолёте «139» (аналоге американского экспериментального Х-15), старт с Ту-95К. «139» (Ту-139) позволил бы обеспечить пилотируемый полет на максимальной скорости 8000 км/ч, и потолке до 200 км при посадочных скоростях 300 км/ч. Окончательную отработку пилотируемого полета на гиперзвуковых, трансзвуковых и дозвуковых скоростях с последующей посадкой собирались проводить на самолёте «136/2» - модифицированном «136/1» с дополнительной разгонной ступенью. «136/2» должен был летать на максимальных скоростях до 12000 км/ч и высотах до 100 км. На третьем, заключительном этапе, речь шла о постройке ракетоплана «136» (Ту-136 «Звезда»), рассчитанного на первую космическую скорость около 28500 км/ч, рабочие высоты полета в диапазоне 50-100 км и дальность не менее 40000 км (один оборот вокруг Земли).

В ходе работ по «136» (Ту-136 «Звезда») рассмотрели несколько вариантов аэродинамической компоновки будущего ракетоплана. Они, в основном, повторяли схемы самолёта «130» и варианты, близкие к американским проектам ракетоплана Х-20 «Дайна Соар». Наиболее детальной проработке подвергся вариант по схеме «утка» - для него скомпоновали оборудование и агрегаты, силовую установку, посадочное устройство и средства спасения экипажа. Расчетные данные этого варианта следующие: полная масса - 7,5-9 т, максимальная скорость - 28500 км/ч (первая космическая), высота полета - 95000 м (околоземная орбита), посадочная скорость - 300 км/ч.

Одновременно в ОКБ серьезно занимались ракетой-носителем. Существовавшие в тот период ракетные системы не удовлетворяли своей грузоподъемностью, так как речь шла о выводе на орбиту груза с массой в 10-20 т. Тогда работы по универсальной тяжелой ракете-носителю «Протон» в ОКБ-52 только начинались и могли привести к реальным результатам не ранее второй половины 60-х годов, а модернизация серийных ракет Р-7 и P-16 не могла обеспечить необходимую грузоподъемность. В сложившейся ситуации в рамках темы «Звезда» в ОКБ приступили к изучению возможности создания мощной ракеты-носителя собственными силами. Рассмотрели варианты двух- и трехступенчатых ракет, способных выводить на околоземные орбиты грузы с массой подобно самолёту «136» (Ту-136 «Звезда»). Кроме того, прорабатывался вариант вывода ракетоплана на орбиту с помощью авиационно-космической системы, первая ступень которой представляла стратегический сверхзвуковой самолет («135» или «139»), а вторая ступень - баллистическую ракету воздушного базирования с ракетопланом вместо головной боевой части. Работы по теме «Звезда» продолжались до 1963 г, не выходя за рамки исследований и эскизного проектирования, затем их прекратили.

210-36