Имеющаяся в 436-м дивизионе поисковая аппаратура М-5 была демонтирована с ремонтируемого большого охотника БО-355 и 21 декабря установлена на тральщике ТЩ-588 29-й дивизии ОВР. Из-за сложной ледовой обстановки выход ТЩ-588 на поиск С-117 не состоялся. Аппаратуру вновь демонтировали и 24 декабря направили самолетом в Корсаков для монтажа на тральщике Южно-Сахалинской военно-морской базы.
В дополнение к проводимым мероприятиям в целях усиления работ по поиску 18 декабря был запрошен начальник АСС 5-го ВМФ о возможности высылки имеющегося там поискового корабля с установкой на нем поисковой аппаратуры М-5. Однако использовать поисковый корабль АСС 5-го ВМФ не удавалось, так как, по сообщению начальника АСС 5-го ВМФ, поисковый корабль имеет штормовое ограничение, аппаратура М-5 не работает.
24 декабря у начальника АСС ВМС инженера вице-адмирала Фролова запрошен дополнительный комплект аппаратуры М-5 и специалист для отправки в Корсаков с целью усиления поисковых работ.
Руководство спасательными работами в районе поиска возглавил врио начальника АСС флота инженер-капитан 1-го ранга Федяев. При нем группа специалистов 1-го АСС флота: главный инженер, водолазный специалист, корабельный инженер и врач-физиолог.
Как же осуществлялся поиск пропавшей подводной лодки? С прибытием первой партии тральщиков ТЩ-524, ТЩ-58 началось обследование металлическими и придонными тралами района, где 15 декабря ЦЛ-27 наблюдал силуэт подводной лодки.
Осмотр западного побережья острова Сахалин от Холмска на север до Томари и на юг проводили армейские части и пограничники.
Кроме этого, до 20 декабря вели поиск эсминец «Верткий», спасатель «Золотой», подводные лодки С-119 и С-120.
21 декабря к ним присоединились три тральщика 29-й дивизии ОВР, Два тральщика 113-й бригады ОВР.
К 22 декабря в район Холмска прибыл спасатель «Тетюхе», а 23 декабря — еще два тральщика 6-го ВМФ.
С воздуха в поиске С-117 участвовали два самолета ПУ-ба, один из Совгавани, один из Корсакова. Указания по поиску были даны и местным рыбакам.
Из воспоминаний бывшего флагмеха 90-й бригады Даниила Фланцбаума: «Командование флотом начало поиск С-117 надводными кораблями, направленными в район ее позиции. Никаких следов ее пребывания или катастрофы (масляные пятна, обломки) не было обнаружено. Были запрошены находящиеся в районе моря транспорты и рыболовные суда. Никто не сообщил о каких-либо контактах с лодкой. В то же время версия о возможном столкновении в условиях плохой видимости была весьма вероятной. С-117, всплывая по ночам для зарядки, очевидно, не включала ходовых огней для приближения условий к боевым. Учитывая, как рыболовные суда передвигаются в поисках рыбных косяков, вероятность вторжения какого-либо из них в район, закрытый на время учений для плавания, была вполне реальной. А масляные пятна, если произошло столкновение, за несколько суток при сильном ветре могло далеко разнести.
