Для дальнейших испытаний на Байконуре были построены шесть одиночных стартов и командный пункт. С целью осуществления пусков на полигоне 39-я отдельная инженерно-испытательная часть (ОИИЧ) была разделена на две отдельных инженерно-испытательных части: 25-я ОИИЧ осуществляла пуски Р-36 из ШПУ ОС, 43-я ОИИЧ осуществляла пуски МБР Р-16 и Р-16У.
"Первый пуск ракеты Р-36 из шахты ОС с площадки N° 140 успешно состоялся 27 апреля 1965 года. Безусловно, это было большим достижением в нашем ракетостроении. Далее пуски продолжались из ОС с площадок 102, 141, 103, 109, 142. В 1965-1966 годах было проведено 20 пусков, которые позволили сделать вывод о принятии на вооружение ракетного комплекса ОС Р-36. Таким образом, на этом комплексе впервые в мире был осуществлен пуск по кабелю на расстояние более 10 км. Затем было проведено испытание по установлению интервала, с каким можно было производить пуски с КП всех ракет боевого ракетного комплекса (БРК)". (Байконур. Королев. Янгель/Автор-составитель М. И. Кузнецкий. – Воронеж: ИПФ "Воронеж", 1997. С. 162).
В ходе испытаний выяснилось, что необходима замена дистанционных переключателей (ДП).
"Надо было срочно проводить доработку на ракетах, заменяя ДП. Министр С.А.Афанасьев был на полигоне, но узнав об этом, приехал во второе управление и попросил рассказать ему суть доработки. Подъехали к шахтной пусковой установке, в которой стояла ракета, подошли к оголовку шахты, крыша уже была открыта, и начальник управления полковник А. С. Матренин стал объяснять, какие работы необходимо проводить, показывая рукой на приборный отсек, где находится прибор с ДП. Министр перебил его и попросил показать этот прибор на ракете. Матренин стал отговаривать Афанасьева, поскольку это небезопасно, надо лезть вниз по шахте, делая неудобные переходы, держась за ограждение кольцевой площадки. Сергей Александрович, огромный мужчина двухметрового роста, за сто килограммов, уверенно преодолел этот непростой путь к приборному отсеку второй ступени. Чувствовалось, что ему не раз в его непростой жизни приходилось преодолевать куда более сложные преграды. Матренин рассказал о технологии доработки, успокоив министра тем, что она несложная. "Я все понял, – поблагодарил министр за пояснения, – теперь я знаю, кого надо пощекотать и сколько дать времени". (Байконур. Королев. Янгель/Автор-составитель М. И.Кузнецкий. – Воронеж: ИПФ "Воронеж", 1997. С. 163).
В июле 1965 года начаты летные испытания комплекса средств преодоления ПРО "Лист" на ракете Р-36. Средства преодоления ПРО разрабатывались в ОКБ-586 и в Московском НИИ-108.
