Głowice lewo|mały|Głowice MK 21 w post-boost vehicle Pierwotnie pocisk uzbrojony był w 11 dwustopniowych głowic termojądrowych MIRV W87-0/Mk-21 o mocy 300 kiloton, z możliwością jej podniesienia do 475 kT przez dodanie do drugiego stopnia ładunku pierścienia ze wzbogaconego uranu. Na skutek jednak układów o kontroli zbrojeń, liczbę przenoszonych przez pocisk głowic zmniejszono do dziesięciu. Wskaźnik celności CEP tych głowic wynosi 400 stóp (ok. 130 m). Technicznie, Peacekeeper przystosowany był także do przenoszenia dwunastu odmiennych głowic MIRV Mark 12A, jednakże pociski operacyjne załadowane były wyłącznie dziesięcioma Mark 21

W trakcie konstrukcji tych głowic musiano pokonać wiele problemów technicznych, związanych przede wszystkim z ekstremalnymi warunkami, w jakich znajduje się głowica w trakcie ich przedzierania się przez gęste warstwy atmosfery po powrocie z egzosfery, a przy tym z koniecznością zachowania właściwej celności. W procesie konstrukcyjnym przeprowadzono intensywny program badań, obejmujący m.in.