Сложности разработки не замедлили сказаться с началом летных испытаний ракет. В конце 1959 г. на Донгузский полигон была поставлена первая пусковая установка, что позволило тогда же приступить к проведению бросковых испытаний ЗУР. Однако до июля 1960 г. не удалось провести ни одного успешного пуска ракеты с работающей маршевой ступенью. Зато на стендовых испытаниях выявили три прогара камеры. К анализу причин неудач был привлечен НИИ-2 — одна из головных научных организаций ГКАТ. По рекомендации НИИ- 2 отказались от крупногабаритного оперения, сбрасываемого по завершении стартового участка полета ракеты вместе с частью сопла.
Другим существенным недостатком, выявленным на ранней стадии испытаний ЗУР, была неудачная конструкция воздухозаборников. Система скачков уплотнения от передней кромки воздухозаборников неблагоприятно воздействовала на поворотные крылья, создавая большие аэродинамические моменты, неодолимые для рулевых машинок — рули заклинивались в крайнем положении. По результатам испытаний полномасштабных моделей в аэродинамических трубах нашли подходящее конструктивное решение — удлинить воздухозаборник, сдвинув передние кромки диффузора вперед на 200 мм.
Первые опытные образцы радиолокационных средств были поставлены на Донгузский полигон через полтора года после начала работ. Результаты испытаний показали недостаточную дальность обнаружения целей когеренто-импульсной РЛС 1С11. В результате была предложена схема антенны с единым облучателем, работающим на два канала различных диапазонов волн при одном зеркале антенны. В результате взамен двух зеркал применили одно большей ширины, обеспечив требуемые показатели дальности обнаружения.
Доработки потребовала станция 1С31, включающая импульс — но-доплеровский канал сопровождения цели и канал подсвета цели непрерывного излучения. Основной стала проблема "антипода" — отражения излучения цели от подстилающей поверхности. Основным средством борьбы с этим явлением стало применение навесных траекторий, при которых ЗУР заходила на цель сверху, под большим углом к подстилающей поверхности.
При помощи специальных мероприятий эта проблема была в основном решена, но вновь проявила себя позже, после ряда успешных пусков по реальным целям. В силу редко встречавшихся погодных условий, сопровождавшихся то таянием, то подмерзанием снега, в оренбургской степи к концу зимы образовался мощный слой наста, дающего зеркальную отражающую поверхность. Если в обычных условиях коэффициент отражения составлял 0,3–0,4, то в эти дни он достигал единицы. Антенны станции разведки и наведения то качались между небом и землей, не решаясь выбрать истинную цель, то устойчиво склонялись вниз, наводя ракету на "антипод". Пришлось вносить дополнительные доработки в аппаратуру ракеты и комплекса.
