Разработка двигателей РД-120 для второй ступени РН «Зенит» началась в 1976 году. Этот однокамерный двигатель создавался по схеме с дожиганием окислительного газа и с учетом большой степени расширения обладает высокой величиной удельного импульса тяги – 350 сек в пустоте. Управление полетом ракеты осуществляется за счет использования на второй ступени автономного четырехкамерного рулевого двигателя разработки КБ «Южное». Двигатель имеет высокий уровень надежности – не ниже 0,992, каждый экземпляр двигателя проходит ресурсное контрольно-технологическое огневое испытание с последующей поставкой заказчику без переборки, при этом гарантированный ресурс двигателя – не менее пяти рабочих ресурсов сверх штатного. Первый полет РН «Зенит» с двигателем РД-120 состоялся в апреле 1985 г. 

Экспериментальная разработка двигателей РД-120 проводилась в НПО Энергомаш, включая их производство до 1982 г., а серийное производство двигателей РД-120 осуществляется в ПО «Южмашзавод» в Днепропетровске, Украина.

Основные параметры семейства двигателя РД-120

Жидкостной ракетный двигатель с дожиганием окислительного газа

Топливо  кислород + керосин 

Значительные запасы работоспособности основных агрегатов и двигателя в целом позволили создать на его основе форсированную на 10% по тяге модификацию с обеспечением уровня тяги 93 тс и с гарантийным запасом еще в 5% и довести его ресурс по времени работы одного двигателя до 4260 сек, а по числу включений – до 19, что позволяет рассматривать двигатель РД-120 и как основу для создания многоразового двигателя. Эти работы по модернизации двигателя были выполнены в 2001-2003 гг. 4 двигателя прошли 28 огневых испытаний с наработкой 8135 сек. Первый пуск РН Зенит с форсированным двигателем РД-120 по программе «Морской старт» успешно выполнен в июне 2003г. Форсированные двигатели РД-120 эксплуатируются в программах «Морской старт», «Наземный старт» и ФКП России.

Также спроектирована земная модификация двигателя РД-120 (с коротким соплом), которая предназначается для первых ступеней перспективных РН. Было проведено 2 огневых испытания одного двигателя. Однокамерный двигатель с коротким соплом имеет 2 (или 4) рулевые камеры для управления полетом ракеты.