С декабря 1966 г. по декабрь 1967 г. в СССР запустили ещё несколько экспериментальных спутников радиолокационного наблюдения: ДС-У2-МП («Космос-135»), ДС-У2-Д («Космос-137»), ДС-У2-И («Кос-мос-142»), ДС-У2-М («Космос-145»), ДС-У2-МП («Космомс-163»), ДС-У1-Г («Космос-196») и ДС-У2-В («Космос-197»).
Запуски двух аппаратов ДС-К40, состоявшиеся в 19651966 гг., оказались неудачными из-за аварий ракеты-носителя 63С1. Вторым этапом стало создание КА радиотехнического наблюдения системы «Целина» с использованием значительно облегченной специальной аппаратуры на микроэлементной базе.
Разработка системы «Целина» началась в КБ «Южное» (КБЮ) в 1964 г. В состав системы входили КА «Целина-О» и «Целина-Д». Так, эскизный проект космического аппарата «Целина-Д» был закончен в КБЮ в октябре 1965 г.
Космические аппараты «Целина-О» предназначались для проведения обзорного радиотехнического наблюдения. Спутник был неориен-тируемый, оригинальной конструкции, с использованием некоторых узлов ранее созданных спутников, с солнечными источниками питания.
Целевым назначением спутников «Целина-Д» являлось ведение детальных радиотехнических измерений с помощью бортовой аппаратуры путем приема, анализа и высокоточной привязки к местности источников радиотехнических сигналов. Этот космический аппарат относился к классу ориентируемых в орбитальной системе координат и отличается от ранее разработанных аппаратов более сложным комплексом специальной и обеспечивающей аппаратуры.
Развертывание системы было начато в 1967 г. запуском спутника «Целина-О» («Космоса-189»). В следующие два года были запущены ещё несколько аппаратов «Целина-О» и «Целина-ОМ» (модернизированный вариант базового спутника), и система, включавшая в себя четыре спутника, начала функционировать в штатной конфигурации. Вокруг Земли космические аппараты обращались по круговым орбитам высотой около 525 км с наклонением 74°. Друг от друга они отстояли на 45° по долготе восходящего угла, что позволяло «слушать» один и тот же район земного шара несколько раз в сутки.
Это было крайне важно для получения информации почти в режиме реального времени.
Пуски КА «Целина» производились с космодрома Плесецк с помощью ракеты-носителя типа «Космос» 11К63 или 11К65. Первый запуск КА «Целина-О» состоялся 30 октября 1967 г. ИСЗ «Космос-189» был выведен на орбиту с параметрами 535600 км (почти круговую), угол наклонения орбиты 74°, период обращения 95,7 минут.
Частота запусков с 1970 г. по 1977 г. составляла в среднем четыре в год. Причем замены старых спутников производились ещё до того, как под действием земной атмосферы они сходили с рабочей орбиты. С 1978 г. частота запусков «Целины-О» резко упала, а в 1982 г. они и вовсе прекратились.
В ходе предстартовой подготовки ИСЗ «Целина» произошло два взрыва ракет-носителей с большими человеческими жертвами.
26 июня 1973 г. в 01 ч. 22 мин. на космодроме Плесецк, стартовый комплекс 132, при сливе топлива из ракеты-носителя «Космос 11К65М» после отмененного пуска произошел взрыв и пожар, уничтожившие боевой расчёт, ракету-носитель и космический аппарат. В результате катастрофы погибли 9 человек. Ракета-носитель должна была вывести на околоземную орбиту разведывательный спутник типа «Целина-О».
18 марта 1980 г. в 16 ч. 01 мин. на космодроме Плесецк, стартовый комплекс 43/3, при подготовке к пуску ракеты-носителя «Восток 8А92» произошел взрыв и пожар. В результате катастрофы погибли 48 человек. PH должна была вывести на околоземную орбиту советский разведывательный спутник типа «Целина-Д».
Постановлением Совмина 676 от 20 августа 1976 г. комплекс «Целина-Д» был принят на вооружение .
Всего с 1967 г. по 1982 г. было запущено два спутника типа «Це-лина-О» («Космос-189» и «Космос-200»), 34 аппарата «Целина-ОМ» («Космос-250, -269, -315, 330, 387, -395, -425, -436, -437, -460, -479, -500, -536, -544, -549, -582, -610, -631, -655, -661, -698, -707, -749, -787, -790,-812,-845,-870,-899,-960,-1062,-1114, -1215, -1345») и три КА «Целина-OK» («Космос-781, -924, -1008»).
Развертывание второй компоненты системы спутников типа «Целина-Д» началось с конца 1970 г. Западные эксперты первоначально эти спутники приняли за аварийные метеорологические спутники типа «Метеор», поскольку эти аппараты также запускались в космос с помощью ракет-носителей «Восток». Но регулярное появление в последующие годы «аварийных» «Метеоров» вскоре опровергло предположения о неудачах.
Система «Целина-Д» в отличие от своей предшественницы включала в себя не четыре, а шесть спутников. Они были разнесены друг от друга на 60°, что позволяло полностью контролировать весь земной шар.
Полностью система «Целина-Д» была развернута в 1978 г. В том же году для запусков спутников радиотехнической разведки стали использоваться новые носители «Циклон». Они обеспечивали большую точность выведения, что было довольно важно при развертывании многоспутниковых систем. Но переход от старых ракет к новым растянулся на два года.
Запуски спутников типа «Целина-Д» продолжались до 1994 г. Хотя последним выведенным на орбиту стал аппарат с псевдонимом «Космос-2242», запущенный 16 апреля 1993 г. Последний пуск 25 мая 1994 г. был аварийным.