Последний этап испытаний комплекса Д-1 проходил с марта по май 1958 г. и состоял из четырех пусков (из них три успешных) с серийной подводной лодки проекта АВ-611 Б-73 (командир — капитан 2 ранга И.С.Лихарев). 20 февраля 1959 г. ракетный комплекс Д-1 с баллистической ракетой Р-11 ФМ был принят на вооружение ВМФ.
В первое время подводные лодки, оснащенные комплексом Д-1, использовались для накопления опыта эксплуатации ракетного оружия. С головной подводной лодки Б-73 проекта АВ-611 (заводской № 404) проводились испытания ракетного комплекса с баллистической ракетой Р-11 ФМ на максимальную дальность стрельбы. Тихоокеанская лодка Б-62 (командир — капитан 3 ранга В.А.Дыгало) в октябре 1959 г. участвовала в показательном пуске ракеты перед первым секретарем ЦК КПСС и Председателем Совета Министров СССР Н.С. Хрущевым, Главнокомандующим ВМФ адмиралом С.Г. Горшковым, командующим Тихоокеанским флотом адмиралом В.А. Фокиным. По воспоминаниям В.А. Дыгало, несмотря на жесткие условия проверки всех систем и пуска, ракета, пролетев по баллистической траектории 180 км, попала в щит и разнесла его вдребезги — невероятный случай!
С 1958 по 1967 гг. с ракетных подводных лодок проектов В-611 и АВ-611 было произведено 77 пусков ракет Р-11ФМ, из которых 59 было признано успешными. Неудачных пусков было 18 (семь-из-за ошибок личного состава, три — по причинам отказа систем ракет, причины остальных определить не удалось). Кроме указанных выше, этой ракетой, до принятия на вооружение баллистической ракеты подводных лодок Р-13, оснащались ракетные лодки проекта 629. Век подводных лодок проекта АВ-611 оказался недолгим. Впрочем, трудно было ожидать иного от этого опытного проекта, главной целью которого было не создание нового класса стратегических ядерных сил а уяснение основных направлений дальнейшей деятельности, которые являются для этого первоочередными. Ракетный комплекс Д- 1 сняли с вооружения в 1967 г., после того как появились более совершенные ракетные комплексы.
Впоследствии лодки проекта В-611 и АВ-611 не раз перестраивались для отработки различных систем вооружений. В 1958 г. Б-67 переоборудовали по проекту ПВ-611 для испытаний ракет Р-11 ФМ с подводным стартом. Затем, в 1964 г., корабль модифицировали по проекту 61 1 РА под новую гидроакустическую станцию «Радиан-1». В 1968–1971 гг. эту лодку снова переделали, установив на нее для испытания и последующего принятия на вооружение навигационную космическую систему «Штырь-М». На других кораблях тоже испытывались гидроакустические и навигационные комплексы: в 1966–1969 гг. на Б-78 (заводской № 209) — радио-оптико-электроная астронавигационная система (проект АВ-611C), в 1967–1969 гт. на Б-89 (заводской № 515) — гидроакустическая аппаратура (проект АВ-611Е). В 1971–1974 гг. на лодке Б-78 по проекту АВ-611Д установили аппаратуру измерения и контроля физических полей корабля «Днестр» и «Днепр». Подводная лодка Б-62 была переоборудована по проекту АВ-611Ц для установки аппаратуры космической связи «Цунами-Б».
