Во время второй мировой войны немецкий конструктор Э. Зенгер начал работы над космический бомбардировщиком «Зильберфогель» («Серебряная птица», который после старта должен был выходить в открытый космос, а затем повторно входить в атмосферу и планировать на цель. В 1945 г. материалы по этой программе попали в СССР, где их изучением занимался М. В. Келдыш. Тема настолько заинтересовала Сталина, что советская разведка даже пыталась выкрасть Зенгера из Парижа, где он продолжил заниматься космическими исследованиями после войны.
В 1957 г. в США начались разработки орбитального бомбардировщика «Дина-Соар». Этот аппарат должен был выводиться в космос ракетой-носителем «Титан», летать на высоких орбитах, а затем приземляться на аэродром. Фактически речь шла о многоразовом космическом корабле. К этому времени, параллельно с «Востоком» в СССР в нескольких конструкторских бюро полным ходом шли разработки крылатых космический кораблей, которые с 1960 г. были объединены под началом В. Н. Челомея. Независимо от него сходными разработками занимались в ОКБ А. Н. Туполева. После смещения Хрущева все проекты воздушно-космического аппарата были переданы в ОКБ Микояна, где в1965 г. проектирование советского орбитального самолета возглавил Г.Е Лозино-Лозинский. Новая советская космическая программа получила название «Спираль».
Новая авиационно-космическая система должна была состоять из гиперзвукового самолета-разгонщика, ракетного ускорителя и закрепленного на нем орбитального самолеты. Корабль-разгонщик выводил аппарат в космос на высоте около 30 км, после чего включался ракетный ускоритель. Стартовав с ГСР он выводил ОС на орбиту. Выполнил программу полета орбитальный самолет приземлялся на аэродром. Двухступенчатый ракетный ускоритель являлся единственный одноразовым элементом этой системы, ГСР и ОС могли быть использованы многократно.
Орбитальный самолет был рассчитан на одного пилота. САС представляла собой отделяемую кабину, которая отстреливалась на любом отрезке траектории полета ОС. Это обеспечивало космонавту практически 100-процентную гарантию безопасности.
Аппарат планировали использовать как разведчик, перехватчик и бомбардировщик с ядерной ракетой на борту. После выхода на орбиту ОС мог выполнить 3 витка и после завершения задания сесть на территории СССР. Самолет обещал стать настолько надежным, что мог приземляться даже на грунтовый аэродром.
Несмотря на все очевидные выгоды проекта «Спираль» работы по нему так и не были доведены до конца. Для демонстрации реализуемости проекта конструкторы создали дозвуковой аналог ОС МиГ-105.11. Но правительство периодически прикрывало программу, пока окончательно не свернуло ее в связи с началом проектирования «Бурана». Материалы по ГСР были использованы при работах над первым советским гиперзвуковым гражданским самолетом ТУ-144.