В комплексе же Д-11 происходил сухой старт с помощью порохового аккумулятора давления, при задействовании которого ракета выталкивалась пороховыми газами, разделительная мембрана прорывалась пороховыми газами и ходом ракеты. Это позволяло осуществить катапультируемый старт при погружении подводной лодки на глубину 50 м, при ходе корабля до 5 узлов и при волнении моря до 8 баллов. Причем запуск маршевого двигателя происходил над водой, что также было условием заказчика, в целях большей безопасности подводной лодки.
Для бросковых испытаний КБ завода «Арсенал» разработало испытательный реактивный снаряд (ИРС). И PC по весу и габаритам соответствовал ракете. На нем был установлен двигатель 1-й ступени со штатной камерой сгорания, но заряда топлива хватала только для обеспечения увода ИРС в сторону от погружающегося стенда, чтобы не повредить его. Штатный вес ИРСа создавался четырьмя грузами весом 3,3 т. Грузы крепились пироболтами. Предусматривалось, что на воздушном участке грузы будут отстреливаться и ИРС, получив положительную плавучесть, после приводнения не утонет, его можно будет использовать для следующих экспериментов. В головной части ИРСа были размещены сбрасываемые и вылавливаемые емкости с кассетами телеметрической системы «Мир». На головной части был установлен узел формирования каверны. Каверна была необходима для стабилизации ракеты на подводном участке, так как под водой ракета шла без работающих двигателей. Запуск двигателя предусматривался только после выхода ракеты из воды.
В 1972 г. в Балаклаву был доставлен модернизированный под Р-31 погружающийся стенд ПСД-9. В 1972—1976 гг. в Мраморной бухте провели 17 пусков макетов ракеты Р-31, причем 3 из них провели их подводного положения стенда. Затем испытания были перенесены на другие полигоны.
В 1980 г. комплекс Д-11 приняли в опытную эксплуатацию на подводную лодку К-140. Кроме того, 1 сентября 1969 г. вышло постановление Совмина о создании атомной подводной лодки проекта 999, вооруженной 16 ракетами Р-31. Проектирование лодки велось в ЦПБ «Волна». В конце 1973 г. работы по подводной лодке проекта 999 были прекращены в связи с переходом ЦПБ на новую тематику. Согласно договору ОСВ-1 все оставшиеся ракеты Р-31 были уничтожены выстреливанием с подводных лодок, а К-140 была списана в январе 1990 г.
Последней баллистической ракетой, испытанной на Балаклавском полигоне, стала ракет Р-39 комплекса Д-19.
Р-39 имела три ступени с твердотопливными двигателями. В состав боевой части входило десять боеголовок и жидкостный реактивный двигатель, обеспечивавший индивидуальное наведение головки на цель. Стартовый вес ракеты составлял 90 т.