Крылатую ракету под шифром 9М730 начали разрабатывать в 2001 году на базе уже разработанной ракеты Х-101, которая в 2003 году уже была готова к эксплуатационным испытаниям. Первые ракеты Х-101 имели дальность полета до 2800 км с КВО 10 метров. Были оборудованы инерциальной системой наведения с оптико - электронной корекцией по точкам реальной местности. На конечном участке использовались собственные головки самонаведения, принцип действия которых засекречен.
Новейшие модификации ракет Х-101 имеют высокую малозаметность (ЭПР не превышает 0,01 кв.м. ) и дальность полета др 5500 км. Ракеты могут иметь осколочно-фугасную, фугасную или кассетную боевую часть весом 400 кг. В исполнениии Х-102 боевая часть термоядерная мощностью 250 кт. ( на Хиросиму была сброшена бомба 18 кт ). Имеется возможность изменения полетного задания уже в процессе боевого полета. Ракеты Х-101 главная составляющая боевой мощи стратегической авиации. Бомбардировщик ТУ-95МСМ может нести 8 ракет на внешних подвесках, Ту-160 12 ракет во внутренних отсеках.
Главное отличие Х-101 от "Буревестника" это двигатель ТРД-50АТ, работающий на смеси в основу которой входит авиационный керосин.
Топливо сгорает в камере сгорания и нагревает нагнетаемый компрессором воздух, повышая его давление. Горячий воздух вращает турбину, которая в свою очередь вращает находящийся на одном с ней валу компрессор. После взаимодействия горячего воздуха и турбины его давление падает , а скорость истечения растет и рождается реактивная струя, толкающая ракету. Для преодоления 5 000 км ракете необходимо 1250 кг топлива, что составляет больше половины ее стартового веса ( 2 400 кг )
Специалисты Саровского Всероссийского НИИ разработали для ракеты миниатюрный атомный реактор, который способен струю нагнетаемого воздуха вместо керосина. В 2018 году были закончены его испытания. На его основе было спроектировано ряд турбореактивных и прямоточных двигателей, которые планируют использовать на перспективных ракетах и подводных апаратах различного назначения.
Головные ракеты 9М730 собирались в Екатеринобургском ОКБ "Новатор" в условиях особой секретности.
Первое испытание, проведенное в Архангельской области 8 августа 2019 года было неудачным. После взрыва двигателя погибли 5 ученых-испытателей. В начале октября 2023 года The New York Times, со ссылкой на спутниковые снимки Planet Labs, сообщила о прошедших испытаниях на стартовой площадке на архипелаге Новая Земля межконтинентальной крылатой ракеты с ядерной силовой установкой «Буревестник». Об успешных испытаниях говорил и президент России В.В. Путин.
Низколетящая малозаметная крылатая ракета, несущая ядерную боевую часть, с практически неограниченной дальностью, непредсказуемой траекторией полета и возможностью обхода рубежей перехвата является неуязвимой для всех существующих и перспективных систем как ПРО, так и ПВО.
Владимир Путин
Россия первой в мире изготовила ракету практически с неограниченными возможностями по дальности полета. Ее характеристики позволяют лететь на предельно низкой высоте с огибанием рельефа местности. Обнаружить "Буревестник" можно только со спутника или самолета с локатором дальнего действия. В связи с неограниченым временем полета маршрут ракеты можно проложить в самых неожиданных местах , обходя все существующие системы ПВО.
Запуск ракеты осуществляется стартовым двигателем со специальных направляющих, которые можно расположить в любой точке земной поверхности или практически на любом средстве передвижения, а так же на палубе любого корабля или другого плавсредства.
Американцы сами подсчитали ущерб от удара "Буревестника", нанесенного неизвестно когда и неизвестно откуда.