Năm 1959, Ủy ban Silverstein của NASA đã đưa ra các khuyến nghị để phát triển các phương tiện phóng lớp Sao Thổ, phát triển từ C-1. Khi chương trình Apollo được bắt đầu vào năm 1961 với mục tiêu hạ cánh trên Mặt trăng, NASA đã chọn Sao Thổ I cho các nhiệm vụ thử nghiệm quỹ đạo Trái Đất. Tuy nhiên, giới hạn tải trọng của Sao Thổ I là 20.000 pound (9.100 kg) sẽ chỉ cho phép thử nghiệm mô-đun chỉ huy với mô-đun đẩy nhỏ hơn, vì mô-đun chỉ huy và dịch vụ sẽ có trọng lượng khô ít nhất 26.300 pound (11.900 kg), Ngoài động cơ đẩy và nhiên liệu điều khiển phản ứng. Vào tháng 7 năm 1962, NASA đã công bố lựa chọn C-5 cho nhiệm vụ hạ cánh trên mặt trăng và quyết định phát triển một phương tiện phóng khác bằng cách nâng cấp Saturn I, thay thế giai đoạn thứ hai S-IV của nó bằng S-IVB, cũng sẽ được sửa đổi cho sử dụng như giai đoạn thứ ba Saturn V. Giai đoạn đầu tiên của S-I cũng sẽ được nâng cấp lên S-IB bằng cách cải thiện lực đẩy của động cơ và loại bỏ một số trọng lượng. Saturn IB mới, với khả năng tải trọng ít nhất 35.000 pound (16.000 kg), [4] sẽ thay thế Saturn I để thử nghiệm quỹ đạo Trái Đất, cho phép mô-đun chỉ huy và dịch vụ được bay với tải nhiên liệu một phần. Nó cũng sẽ cho phép khởi động mô-đun du hành mặt trăng 32.000 pound (15.000 kg) riêng biệt để thử nghiệm quỹ đạo Trái Đất chưa được khai thác và phi hành đoàn, trước khi Saturn V sẵn sàng bay. Nó cũng sẽ cung cấp sự phát triển sớm cho giai đoạn thứ ba. [2]

Vào ngày 12 tháng 5 năm 1966, NASA tuyên bố chiếc xe sẽ được gọi là "Sao Thổ I được nâng cấp", đồng thời "mô-đun du ngoạn mặt trăng" được đổi tên thành mô-đun mặt trăng. Tuy nhiên, thuật ngữ "Saturn I" được nâng cấp đã được hoàn nguyên thành Saturn IB vào ngày 2 tháng 12 năm 1967. [2]

Vào thời điểm nó được phát triển, khả năng tải trọng Saturn IB đã tăng lên 41.000 pound (19.000 kg). [2] Đến năm 1973, khi nó được sử dụng để khởi động ba nhiệm vụ Skylab, động cơ giai đoạn đầu đã được nâng cấp hơn nữa, nâng khả năng tải trọng lên 46.000 pound (21.000 kg).