16 июля 1965 г. был выполнен первый пуск ракеты-носителя УР-500, которая успешно вывела на орбиту научный космический аппарат «Протон-1» массой 12,2 тонны. Впоследствии название «Протон» закрепилось и за ракетой УР-500. На тот момент это была самая тяжёлая ракета в мире стартовой массой 580 тонн — отсюда и название, «универсальная ракета — 500 тонн».
Двухступенчатая РН УР-500 выполнена по схеме тандем — с поперечным делением ступеней. Первая ступень состоит из центрального и шести боковых блоков. Центральный блок включает в себя переходный, хвостовой отсеки и бак окислителя (азотный тетроксид). Каждый из боковых блоков первой ступени состоит из переднего отсека, бака горючего (несимметричный диметилгидразин) и хвостового отсека, в котором закреплен двигатель РД-253. Вторая ступень оснащена тремя двигателями РД-0210 и одним РД-0211.
Первый пуск трёхступенчатой ракеты 8К82К, которая получила название «Протон-К», прошёл 10 марта 1967 г. с разгонным блоком Д и прототипом лунного облетного корабля 7К-Л1. Масса «Протона-К» составляла почти 700 тонн, и он мог вывести на низкую околоземную орбиту полезный груз весом почти 20 тонн.
«Протон-К» использовалась для запуска всех советских и российских орбитальных станций и их модулей. В четырехступенчатом варианте (с разгонным блоком Д) «Протон-К» выводил в космос межпланетные станции к Луне, Венере и Марсу. Все отечественные геостационарные спутники такие как, «Радуга», «Экран», «Горизонт», «Экспресс» и многие другие, также были выведены на орбиту с помощью «Протона».
С 2001 г. выпускается следующее поколение ракеты — «Протон-М». На ней установлена цифровая система управления и используется новый разгонный блок «Бриз-М», а также головной обтекатель больших размеров, чем у «Протона-К».
С 1965 г. по настоящее время было выполнено 426 запусков РН «Протон», но, в скором времени, эту ракету должна будет заменить новая перспективная российская РН «Ангара». Последний пуск РН «Протон-М» планируется на 2024 г.
О закрытии программы «Протон» стало известно 22 июня 2018 года. Переход от устаревшей «УР-500» к «Ангаре-А5» будет сделан в том числе и из-за экологичности последней. В качестве компонентов топлива во всех ступенях «Протона» используются несимметричный диметилгидразин. Он является крайне токсичным. В то время как «Ангара» (и новые «Союзы-2») летает на нафтиле — нетоксичном углеводородном топливе.