북한이 노동미사일 시험 발사에 성공한 이듬해인 1994년 2월 미국은 첩보위성이 촬영한 영상을 통해 북한이 새로운 형태의 탄도미사일 2기를 제작 중인 사실을 탐지했다. 美 정보당국은 평양 외곽 지역에 있는 ‘산음동 연구개발센터’에서 처음 식별된 2종류의 미사일 가운데 상대적으로 길이가 짧고 탄두가 작은 것에는 ‘대포동-1호’, 길이가 길고 탄두가 큰 것에는 ‘대포동-2호’라는 이름을 붙였다. 미국은 대포동-1호의 1단이 노동미사일, 2단이 스커드-B의 모방형 또는 스커드-C 유형의 미사일인 것으로 분석했다.
 
사정거리는 1700~2100km, 탄두는 1000kg까지 탑재가 가능하며 전체 길이는 23.3m, 지름은 제1단이 1.2m, 제2단이 0.88m로 북한 최초의 액체로켓이다. 대포동-1호는 노동미사일과 달리 2단 로켓이기 때문에 두 가지 기술적 문제를 해결해야 했다. 하나는 제1단 엔진의 연료가 소진된 후 제1단과 제2단을 분리하고, 제2단의 엔진을 점화하는 것이 관건이었다. 또 하나는 탄도미사일이 대기권을 벗어났다가 재진입할 때 탄두의 생존성을 보장하는 재돌입 문제이다. 어떤 물체가 대기권으로 재돌입할 때 물체 속도는 공기저항으로 급격히 줄어든다. 이때 잃어버린 운동에너지는 열에너지로 바뀌어 재돌입하는 물체의 주변 공기를 가열하게 되고, 이 열은 대류(對流)를 통해 물체에 가열한다. 따라서 IRBM급 이상의 탄도미사일 개발에서는 대기권으로 재돌입할 때 발생하는 수천도의 고온을 극복하기 위한 재돌입체(再突入體, Reentry Vehicle) 개발이 가장 중요한 기술적 과제가 된다. 대포동-1호의 경우도 재돌입체 개발이 관건이었다.

이러한 대포동-1호 미사일의 개발에는 외국의 미사일 전문가들이 대거 참여한 것으로 알려져 있다. 이들 외국인 전문가들 중에는 중거리미사일 전문가와 로켓엔진 전문가, 그리고 로켓 내열(耐熱)재료 전문가들이 포함되어 있었다. 이와 관련하여 일본 언론은 러시아 및 舊동독 출신 기술자 30~50여 명을 1990~1992년 사이에 비밀리에 입북시켜 대포동-1호 미사일 개발에 참여시킨 것으로 보도한 바 있다.

북한은 1998년 8월31일 대포동-1호에 3단 로켓을 얹은 위성발사체를 이용해 첫 번째 위성발사를 시도했다. 북한은 이 위성을 광명성-1호라고 불렀으나 궤도 진입에는 실패했다. 이날 12시 7분에 무수단리 발사대를 떠난 발사체는 발사 95초 후에 제1단에서 떨어져 무수단리 동쪽 253km 지점에 낙하했다.

발사 114초 후에는 보호덥개가 분리되어 발사지점에서 1090km 떨어진 태평양에 낙하했다. 제2단 로켓은 발사 266초 후에 분리되어 무수단리에서 1646km 지점의 태평양에 떨어졌다. 제3단 엔진은 위성의 궤도진입을 약 2초 앞두고 폭발한 것으로 보이며, 잔해는 대포동-1호와 함께 발사 지점에서 약 4000킬로미터 떨어진 곳까지 흩어졌다. 당시 실험에서 대포동-1호의 제1단과 제2단의 분리는 확실히 성공했다. 따라서 북한은 대포동-1호 발사로 로켓의 단(段) 분리 기술능력을 입증했으며, 이러한 기술을 대포동-2호에 적용한 것으로 알려져 있다.

1998년 말 미국의 NSA는 북한의 대포동-1호 미사일과 관련하여 ‘중국항천공업공사(Chinese Academy of Launch Vehicle Technology)’가 북한의 미사일 개발과 연관이 있다는 사실을 공개했다. NSA는 또 1999년 3월8일 보고서를 통해 중국이 북한에 미사일 개발에 사용되는 특수강을 판매했다고 밝혔다. 같은 해 6월 美 정보기관은 중국이 미사일 개발에 사용되는 가속도계, 자이로스코프, 정밀공작기계 등을 북한에 제공했다는 사실을 공개했다.

미국의 군사전문 언론인인 빌 거츠는 미국의 기밀문서를 인용, 중국의 ‘장대공업(Changda Corp)’이 러시아로부터 자이로스코프를 구입한 뒤, 이를 북한에 제공해 1998년 대포동-1호 미사일에 사용됐다고 폭로하기도 했다. 미국의 NSA는 1999년 12월 중국이 홍콩의 모 기업을 통해 북한에 중국산 미사일 관련 부품을 제공했다고 밝혔다. 이외에도 미국의 CIA는 2003년 4월 보고서(Section 721 report)를 통해 2002년 초반 북한이 줄곧 미사일 관련 부품을 외부 조달을 시도했으며, 이와 관련된 주요 기업은 중국 주재 북한 기업이었다고 확인했다.

중국의 이 같은 對北 미사일 기술 이전 문제에 대해 美 의회조사국(CRS)의 셜리 A. 칸(Shirley A. Kan) 연구원은 북한의 이란·시리아·파키스탄·이집트·리비아·예멘 등의 국가들에 대한 WMD 확산 문제에 있어 중국은 ‘보조자(secondary)’, ‘전달자(retransferred)’, 그리고 ‘확산자(proliferation)’라고 지적했다.

북한은 1999년 12월 발행된 《조선대백과사전》에서 “백두산-1호(대포동-1호의 북한 명칭) 운반 로케트가 우리나라에서 첫 인공지구위성 광명성-1호를 발사하여 궤도에 진입시킨 운반 로케트”라고 밝혔다. 구체적으로 “백두산-1호 운반 로케트는 3계단(階段)으로 구성되어 있는데 1, 2계단은 각각 액체 로켓트 발동기(엔진)를, 3계단은 구형 고체 로케트 발동기를 썼다”며 “다단계 운반 로케트 백두산-1호를 성과적으로 발사한 것은 사회주의 강성대국 건설의 첫 포성”이라고 밝혔다. 이처럼 북한은 인공위성 발사를 주장하면서도 대포동-1호 미사일 개발 프로그램이 미사일 개발과 연관된 것이라는 사실을 숨기지 않았다.

1999년 일본 《방위백서》에서 대포동-1호 미사일을 정밀 분석한 결과에 따르면 북한이 발사한 대포동-1호의 첫 번째 분리체(1단)는 동해에, 두 번째와 세 번째(탄두부분) 분리체는 신리쿠(三陸) 앞바다에 떨어졌다고 밝혔다. 이와 함께 세 번째 분리체에서 나온 작은 물체는 잠시 비행했으나 위성궤도에 진입하지 못했고, 이 비행체는 인공위성인 아니라 탄도미사일의 사정거리를 늘이기 위한 기술점검용 미사일이었다고 발표했다.