Телевизионная система визирования цели и дополнительный режим работы, в котором, аналогично С-125, использовалось сочетание линейного сканирования с зондированием цели «карандашным» лучом, были введены также в модификации системы С-75.
Были созданы и введены в состав системы ракеты 5В27Г, 5В27ГП, 5В27ГПУ, 5В27Д, 5В27П и другие.
Система С-125М1 принята на вооружение 3 мая 1978 года. Ближняя граница перехвата воздушных целей доведена до 3,5 километра, высота перехвата снижена до 20 метров. Масса боевой части ракеты увеличена до 72 килограммов, боекомплект — с 8 до 16 ракет. Обеспечена возможность стрельбы вдогон, повышена помехозащищенность.
За время предварительных испытаний системы С-125 было проведено 180 пусков ракет. На основе С-125 был создан экспортный вариант «Печора». Комплексы поставлялись армиям государств — участников Варшавского договора, а также во Вьетнам, Алжир, Египет, Сирию, Ливию и другие страны.
На базе ракеты 5В27 вятским машиностроительным предприятием «Авитек» разработаны ракеты-мишени «Пищаль» РМ-5В27, РМ-5В27А, РМ-5В27М. По геометрии корпуса и скоростным характеристикам они близки зарубежным ракетам СРЭМ, «Томагавк», «Харм», «Мартель», «Тэсит-Рейнбоу». В мишени были переделаны ЗУР 5В27, у которых кончились сроки эксплуатации. Это имело большое значение, так как парк отслуживших свой срок ЗУР 5В27 насчитывал десятки тысяч единиц. Для запуска мишеней использовался штатный комплект наземного оборудования ЗРК С-125.
В дальнейшем применительно к системе С-125 была доработана система автоматизированного управления АСУРК-1 системы С-75 и разработаны единые тренажерные средства.
В 1963 году создание С-125 было отмечено Ленинской премией, лауреатами которой стали П. Д. Грушин, В. А. Едемский, В. Д. Селезнев, Ю. Н. Фигуровский и другие.