24 октября 1960 года на космодроме Байконур, на 41-ой стартовой площадке, при предстартовой подготовки к пуску ракеты Р-16 произошла авария.
До запланированного запуска оставалось 30 минут, когда внезапно, двигатель второй ступени ракеты запустился. Поток пламени разрушил баки окислителя первой ступени, баки горючего также были повреждены, произошло возгорание компонентов ракетного топлива, на бетон, обливая людей, выплеснулась азотная кислота. Пламя в считанные секунды обхватило ракету, людей и стартовое сооружение.
В течение 2 часов продолжалось догорание останков ракеты и стартового сооружения. Только после этого аварийно-спасательная команда смогла приступить к спасательным работам.
Всего погибло 92 человека, на стартовой площадке - 59 человек, и еще 33 в госпиталях от ожогов и отравлений.
Погиб Главнокомандующий Ракетными войсками СССР, Главный маршал артиллерии М. И. Неделин, заместитель начальника полигона А. И. Носов, начальники 1-го и 2-го управлений полигона Е. И. Осташев и Р. М. Григорьянц, заместители Главного конструктора ОКБ-586 Л. А. Берлин и В. А. Концевой, заместитель главного конструктора ОКБ-456 Г. Ф. Фирсов, главный конструктор ОКБ-692 Б. М. Коноплёв. Неделина смогли опознать только по оплавленной звезде Героя Советского Союза, а Коноплёва по росту (он был самым высоким на площадке)
Главной причиной катастрофы было нарушение мер безопасности.
1. 23 октября повредились разделительные мембраны топливных баков второй ступени. Топливо, вопреки инструкции, из баков слито не было.
2. Были преждевременно подключены бортовые батареи, в результате электрическая цепь ракеты оказалась под напряжением. По штатной технологии бортовые ампульные батареи должны быть подключены уже после проведения всех тестов.
3. Во время операции по выставлению в исходное положение систем управления случилось замыкание контактов запуска двигательной установки второй ступени, в результате и произошёл запуск двигателя. Не будь установлено бортовое питание, нечего бы не случилось.
Впоследствии на полигоне были усилены меры безопасности, введена система автоматического пожаротушения, изменён порядок подготовки и пуска. Был установлен особый режим, все участники носили на руках специальные нарукавные повязки. Чем ближе момент старта, тем меньше «повязок» находилось возле ракеты, после объявления 15-ти минутной готовности, возле ракеты могли находиться только специалисты с красными повязками.
Составлялся график, в котором указывались точное время и дата каждой предстартовой операции. За счёт объединения ряда операций сокращено число операторов. Ручные операции сократили до минимума.
Во время и после заправки, возле ракеты разрешено было находиться не более 20 членам персонала.
Пуск второй ракеты состоялся 2 февраля 1961 года. До старта обнаружилось проблемы с питанием телеметрической системы и системы аварийного подрыва ракеты. Хотя пуск прошел без происшествий, головная часть ракеты упала в Красноярске, хотя по расчетам, должна была упасть на Камчатке. Из-за неисправности системы питания телеметрии, установить причину не получилось. Только после третьего пуска выяснилось, что перемещения топлива в полёте слишком большое и ракета не может стабилизироваться. Были установлены перегородки-компенсаторы колебания. В 1962 году межконтинентальная баллистическая ракета Р-16 была принята на вооружение. К 1965 году было развёрнуто 186 пусковых установок для ракет Р-16.
В дальнейшем на стартах ракет случались взрывы и пожары, но больше никогда столь массовой гибели людей не повторилось.