летных испытаний SS-20 проводилась одновременно с заключительной фазой испытаний SS-16. В период с 21 сентября 1974 года по 9 января 1976 года было проведено 20 пусков с испытательного пускового комплекса в Капустином Яру (первый испытательный полет SS-20 состоялся на старом испытательном месте ракеты V-2 — намек на причины создания программы). SS-20 прошла все свои технические и эксплуатационные испытания, и в августе 1976 года был развернут первый полк этих ракет с 9 пусковыми установками. Одновременно с этим Воткинск начал серийное производство SS-20.

Решение об использовании SS-20 было принято после саммита во Владивостоке, состоявшегося 23–24 ноября 1974 года, между президентом Джеральдом Фордом (заменившим опального Ричарда Никсона, который в 1973 году вынужден был покинуть свой пост из-за последствий Уотергейтского скандала) и уже нездоровым Леонидом Брежневым. Срок действия временного соглашения SALT истекал в 1977 году, и как американская, так и советская стороны, стремились закрепить последующее соглашение SALT II, которое одновременно сохранило бы договоренности, достигнутые в первоначальном соглашении, и расширило бы сферу ограничения и сокращения вооружений. Хотя саммит Форда и Брежнева не привел к заключению нового договора, на нем состоялся обмен конфиденциальными меморандумами, в которых подробно излагались некоторые пункты соглашения, достигнутые на встрече во Владивостоке. Было отмечено, что соглашения вступят в силу в октябре 1977 года и останутся в силе до декабря 1985 года.

Дмитрий Устинов стремился повысить стратегическое значение SS-20, разрешив Надирадзе провести масштабную модернизацию, в результате чего, по сути, была создана совершенно новая ракета, известная как «Пионер УТТХ» (улучшенные тактико-технические характеристики), нечто большее, чем просто адаптация первых двух ступеней SS-16, как это было в случае с первоначальным вариантом SS-20. «Пионер УТТХ» имел новые ракетные двигатели, имеющие больший радиус, чем у прототипа; улучшенное наведение и управление, большую точность, чем у оригинального «Пионера».

Постановление Совета министров, разрешающее Надирадзе приступить к разработке «Пионера УТТХ», было подписано 19 июля 1977 года. К 1979 году Надирадзе и Воткинский завод были готовы начать испытания новой ракеты. Первый пуск состоялся в августе 1979 года, пуски продолжались до августа 1980 года, всего состоялось 10 полетов. «Пионер УТТХ» был принят на вооружение советскими ракетными войсками стратегического назначения в апреле 1981 года. Под руководством Устинова Садовников и Воткинский завод начали производство ракет по ускоренному графику. К концу 1981 года было произведено около 180 ракет, что являлось частью плана, предусматривавшего поставку более 600 «Пионеров» в Ракетные войска стратегического назначения к 1987 году.

В 1981 году работа над этой ракетой принесла Садовникову вторую золотую звезду Героя Социалистического Труда, а также еще один орден Ленина. Обе награды вручал сам Устинов. Более того, эти проекты укрепили отношения между Устиновым и Садовниковым. Министр обороны так часто приезжал в Воткинск, чтобы наблюдать за работой над этими ракетами, что на окраине города была построена специальная дача для Устинова и его окружения, чтобы отдыхать во время их пребывания в городе.

Даже в это время процветания Устинов стремился оградить Надирадзе и Воткинский завод от превратностей контроля над вооружениями. Избрание нового президента Джимми Картера в ноябре 1976 года положило конец господству Генри Киссинджера в области американского контроля над вооружениями. Генри был дипломатом с многолетним стажем, который работал в Белом доме при Никсоне и Форде в качестве госсекретаря и советника по национальной безопасности. Картер был заинтересован в продвижении контроля над вооружениями с Советским Союзом, что означало формализацию временных соглашений SALT-II, которые были заключены во Владивостоке еще в 1974 году, в форме договора.

В течение многолетних долгих и утомительных переговоров Устинов скрывал от общественности работу Надирадзе над мобильными ракетами, сопротивляясь всем попыткам США запретить их. Однако развертывание SS-20 затруднило эти усилия. В оценке ЦРУ советских ядерных сил 1976 года отмечалось, что «сходство между двумя системами затруднит для нас определение того, развертывают ли Советы межконтинентальные баллистические ракеты SS-X-16 с пусковыми установками SS-X-20 (обозначение «X», указывающее на ракетную систему, все еще в стадии разработки). Американские переговорщики, следуя примеру ЦРУ и опасаясь сценария «прорыва», при котором Советы должны были преобразовать существующие ракеты SS-20 в SS-16, способные нести межконтинентальные баллистические ракеты, указали, что единственный способ проверить соглашение SALT-II с использованием технических средств (т. е. спутников) — это соглашение Советского Союза с полным запретом SS-16 при гарантии, что любые наблюдаемые мобильные ракеты будут относиться только к разновидности SS-20.

Устинову ничего не оставалось, как согласиться с этим положением. Но он стремился сохранить как можно больше продукции Надирадзе и Воткинского завода. Его первое решение, противоречащее согласованным положениям договора SALT-II, который тогда находился в стадии разработки, состояло в том, чтобы сохранить ракету SS-16 в советском арсенале, хотя и в уменьшенном количестве — до 42 ракет, в отличие от 100 или около того ракет, утвержденных в соответствии с планом Центрального комитета. Несколько полков межконтинентальных баллистических ракет в районе Плесецка содержались в огромной секретности. Ракеты же, произведенные в Воткинске, были помещены на «боевое хранение». Мобильные пусковые установки для SS-16, которые должны были быть ликвидированы, согласно положениям SALT-II, вместо этого были перенаправлены в программу SS-20, поскольку они использовали один и тот же носитель.

Переговоры SALT-II, однако, открыли окно для проекта новой мобильной межконтинентальной баллистической ракеты. Бюро Надирадзе представило предложение по новой мобильной межконтинентальной баллистической ракете «Тополь» или SS-25 «Серп», которое было одобрено Совмином 19 июля 1977 года. Ракета SS-25 была усовершенствована по сравнению с SS-16 и была создана на основе той же технологии, что и ракета SS-16/SS-20, включив в себя многие усовершенствования, которые были внедрены в ракету «Пионер УТТХ». Однако договор SALT-II, по которому тогда велись переговоры, предусматривал запрет на развертывание новых ракетных систем. Устинову удалось включить в текст договора положение, допускающее разработку новой «легкой межконтинентальной баллистической ракеты» при условии, что ее тактико-технические характеристики не превышают 5 % от ракетной системы, которую она должна была заменить.

Признать, что SS-25 был продолжением семейства SS-16/SS-20, означало бы просто реанимировать проблему контроля, которая, в первую очередь, привела бы к запрету SS-16. Вместо этого Устинов обозначил новый SS-25, как RT-2РМ, указав, что он происходит от совершенно другой ракетной системы, RT-2M или SS-13 SAVAGE. В 1973 году бюро Надирадзе было поручено взять на себя модернизацию SS-13 от другого конструкторского бюро «Арсенал». В 1974 году Надирадзе включил многочисленные технологические инновации в модернизацию SS-13, особенно в конструкцию корпуса двигателя и состав твердого топлива, выпустив новую ракету, известную под советским обозначением РТ-2М. Эта модификация была произведена вне Воткинского завода, который в то время был полностью занят разработкой SS-16/SS-20.