La R-7 Semiorka (du russe Семёрка signifiant « Petit 7 », code OTAN SS-6 Sapwood) est la toute première fusée à avoir placé un satellite en orbite autour de la Terre. À la base, cette fusée est formée sur le modèle d'un missile intercontinental russe créé en 1956. La fusée en elle-même, mise en œuvre par Sergueï Korolev, est effectivement achevée en 1957. Elle a été construite dans l'Usine n° 1 de Samara.
La version de base du lanceur est de type « un étage et demi », constitué d'un corps central et de quatre accélérateurs. Chaque élément possède un moteur quadrichambre RD-107 ou RD-108 pour le corps central. Il s'agit d'un groupe de propulsion comprenant un seul système de pompes et quatre ensembles chambre de combustion/tuyère dont la poussée unitaire ne dépasse pas celle d'un V-2 (250 kN) dont les Soviétiques, comme les Américains, avaient largement repris la technologie. Des moteurs verniers s'y ajoutaient pour le contrôle en roulis (quatre sur l'étage central, deux sur chaque accélérateur). La fusée était haute de 30 mètres, pour un poids de 267 tonnes, les boosters latéraux étaient hauts de 20 mètres sur 2,6 de diamètre, sa charge utile était de 5,3 à 5,5 t.
A l'origine, la R-7 était conçue comme missile balistique intercontinental. Alors que les Américains avaient préféré attendre de disposer de bombes H (beaucoup plus légères que les bombes A) pour développer de telles armes, les Soviétiques, eux, avaient développé ce missile capable de lancer des bombes A pesant 5 tonnes. En conséquence, le R-7 était deux fois plus grosse que l'Atlas américaine.
Le missile consistait en un étage principal et quatre étages d'accélération (boosters). Cette solution, par rapport à un bi-étage classique, permettait de démarrer tous les moteurs sur le banc de tir, donc d'abandonner le tir en cas de défaillance de l'un d'eux, capacité précieuse pour une fusée conçue au début des années 1950, époque où la fiabilité des moteurs était très faible. D'ailleurs, l'Atlas avait été conçue dans la même optique, ayant également tous ses moteurs allumés avant le décollage.
Ironiquement, la R-7 peut pratiquement se considérer comme un échec dans le rôle pour lequel elle a été initialement conçue, celui de missile stratégique. Le missile n'est pas resté en service longtemps. Trop encombrant pour être lancé d'un silo, trop long à lancer (à cause de la manipulation de l'oxygène liquide), surdimensionné une fois les bombes H disponibles il a vite été supplanté par des missiles à ergols liquides stockables et n'est resté en service que de 1960 à 1967 dans les troupes des missiles stratégiques. En revanche, la R-7 est pour beaucoup le lanceur spatial le plus réussi de l'histoire.
Le projet d'utiliser le missile R-7 comme lanceur spatial commence après que Sergueï Korolev ait expliqué la possibilité d'envoyer un laboratoire orbital appelé Objet D au premier secrétaire du parti communiste, Nikita Khrouchtchev lors d'une inspection en janvier 1956. Ce projet trop ambitieux prit du retard, et le développement d'un engin de petite taille fut décidé un an après.
Les premiers essais de lancement du missile seul sont des échecs. Le 15 mai 1957, le premier tir échoue après un vol de 100 secondes à cause de l'explosion d'un des moteurs. Les deux suivants ne sont pas plus des réussites ; lors des quatrième et cinquième tirs du 21 août et du 7 septembre, les étages supérieurs de la fusée se désagrègent. Face à la possibilité, d'après les services de renseignement soviétiques, d'un essai américain, il est décidé de lancer le satellite PS-1 le 6, puis le 4 octobre.
C'est donc depuis le cosmodrome de Baïkonour, Kazakhstan, le 4 octobre 1957, que la première fusée R7-Semiorka est lancée avec succès, avec dans sa coiffe le satellite Spoutnik 1. Il s'agissait d'une version à peine modifiée du missile intercontinental, le satellite et une petite coiffe remplaçant l'énorme ogive atomique et son bouclier atmosphérique.
Fort de ce succès, Khrouchtchev demanda le lancement d'un autre satellite seulement un mois après le premier. Korolev et ses équipes travaillèrent sur le lancement d'un animal, à bord de Spoutnik 2. Le tir suivant se fit donc le 3 novembre 1957 avec succès.