Завод № 444 закончил изготовление стенда в мае 1961 г., а лодка была сдана лишь в июне того же года.
В Балаклаве проводились испытания макетных образцов ракеты Р-21, получивших индекс К.1.1.
Первый пуск ракеты К.1.1 со стенда ПСД-4 был произведен 17 мая 1961 г., но ракета так и не вышла из-под воды. Второй пуск 25 мая был удачный. Всего до 22 июля 1961 г. провели 5 пусков К.1.1.
Пуски второго этапа испытаний производились с 29 августа по 11 сентября 1961 г. с движущейся подводной лодки С-220 пр. 613Д4. Ракета К.1.1 стартовала с глубины 40 м при скорости лодки 2,5 узла. Старт прошел нормально, движение ракеты в воде, выход из воды и движение на начальном воздушном участке траектории были устойчивыми. Отсечка двигателя произошла в заданное время. Поднявшись на высоту 250—300 м, ракета упала на расстоянии 1500—2000 м от места выхода и при ударе о воду взорвалась из-за смешивания остатков компонентов топлива.
Остальные два пуска второго этапа прошли при аналогичных условиях, за исключением того, что скорость лодки была увеличена до 3,5 узла.
Испытания доказали надежность старта ракеты из подводного положения с движущейся подводной лодки при скорости не более 3,5 узла, безопасность личного состава, конструкций подводной лодки, пусковой установки и самой ракеты.
Третий и четвертый этап испытаний проводились опять на стенде ПСД-4 с 21 октября по 3 ноября 1961 г. На третьем этапе была установлена возможность применения для ракеты Р-21 пусковой шахты меньшего диаметра — 2150 мм. А на четвертом этапе испытаний была подтверждена безопасность подводной лодки при пуске из подводного положения в случае заклинивания ракеты в шахте.
В феврале 1962 г. начались совместные испытания комплекса Д-4 на Северном флоте. Всего в ходе испытаний было проведено 27 пусков. В мае 1963 г. комплекс Д-4 был принят на вооружение.
1 апреля 1959 г. вышло Постановление Совмина № 363—170 о разработке первой в мире противокорабельной ракеты «Аметист» с подводным стартом. Головным разработчиком назначили ОКБ-52.
Ракета «Аметист» проектировалась для двух режимов дальности стрельбы: 40—60 км при высоте полета 60 м и 80 км на больших высотах. Длина ракеты 8,2 м, диаметр корпуса 650 мм, стартовый вес 3,7 т.
«Аметист» была первой твердотопливной ракетой, разработанной в ОКБ-52. Замечу, что там ни до «Аметиста», ни после особых симпатий к твердотопливным крылатым ракетам не питали, предпочитая ракеты на жидком топливе.
Первый этап испытаний ракет «Аметист» состоял в отработке подводного старта ракет, в ходе которого производились так называемые бросковые пуски. Для таких пусков в ЦКБ-16 в 1959 г. спроектировали специальный погружаемый стенд ПСА (погружаемый стенд «Аметист»), на котором пусковые контейнеры ракет СМ-10 располагались под углом 32,5°. В 1960 г. стенд ПСА был изготовлен заводом № 444. В июне 1961 г. ПСА был сдан судоремонтному полигону. Стенд базировался на Балаклаву, а пуски с него производились в бухте Мраморной у мыса Фиолент, Стрельбы обеспечивались кабельным судном КС-4, на котором находился пост дистанционного управления стендом.