В середине 90-х годов Минобороны приняло решение о разработке унифицированного ракетного комплекса для ВМФ и РВСН с единой твердотопливной ракетой, оснащенной разделяющимися головными частями. В 1997 году был объявлен конкурс, в котором приняли участие Московский институт теплотехники (МИТ; разработчик твердотопливных ракет для РВСН) и миасское КБ имени Макеева (разработчик баллистических ракет для ВМФ). Победителем стал МИТ, хотя в Миассе уже шла разработка морской ракеты "Барк" (проект закрыт в 1998 году после трех неудачных пусков). Новым ракетным комплексом планировалось оснащать АПЛ проекта 955 "Борей". Его производство началось на Воткинском заводе в Удмуртии.
23 сентября 2004 года АПЛ "Дмитрий Донской", модернизированная специально для испытаний, произвела первый бросковый пуск макета "Булавы", он был признан успешным. Через год, 27 сентября 2005 года, летные испытания ракеты начались со сбоя в работе третьей ступени. Всего из 19 произведенных на данный момент пусков семь стали неудачными, два — частично успешными. Проект неоднократно сталкивался с финансовыми и техническими трудностями, из-за чего окончание его разработки несколько раз откладывалось.
В феврале 2008 года спущена на воду первая подлодка проекта "Борей" — АПЛ "Юрий Долгорукий". Минобороны сообщало, что "поставлена задача в 2008 году сдать "Юрия Долгорукого" вместе с "Булавой"".
В июле 2009 года, после очередного неудачного испытания, директор МИТа Юрий Соломонов подал в отставку, но сохранил пост генерального конструктора "Булавы". В сентябре 2010 года он разделил эту должность с главным конструктором МИТа Александром Суходольским.
В 2010 и 2012 годах на воду были спущены еще две АПЛ проекта "Борей" — "Александр Невский" и "Владимир Мономах". 20 марта 2012 года министр обороны Анатолий Сердюков сообщил об успешном завершении летных испытаний "Булавы".
В январе 2013 года АПЛ "Юрий Долгорукий" с ракетным комплексом "Булава" была принята на вооружение.