Для совершенствования массовых и эксплутационных характеристик ракеты Р-1 разработчики предложили использовать несущий бак горючего и применить отделяющуюся от ракеты в конце активного участка головную часть (ГЧ). В этом случае для носителя расчетным оставался только участок активного полета, значительно более благоприятный по механическим и тепловым нагрузкам, чем атмосферный участок нисходящей ветви траектории полета. Для экспериментальной проверки этих новых идей, главным образом для изучения особенностей отделения головной части в конце активного участка траектории, и была создана ракета Р-1А.
Однако, в связи с тем, что многие организации заинтересовались возможностью использовать новую ракету для своих целей, программа экспериментов вышла далеко за рамки первоначального замысла.
Ракета Р-1А стала первой ракетой, поднявшей научную аппаратуру в спасаемых контейнерах в верхние слои атмосферы (контейнеры располагались в районе стабилизаторов ракеты). Отделение ГЧ оказалось настолько удачным решением, что использовалось во всех последующих конструкциях отечественных ракет.