Наиболее нагреваемые в более чем минутном полете участки металлического корпуса ракеты покрывались теплозащитой. Вскоре после выпуска эскизного проекта были начаты работы по отработке радиопрозрачного обтекателя для головки самонаведения, к которым были привлечены ВИАМ, НИАТ и многие другие организации.

Решением ВПК от 5 марта 1960 года серийное производство ракет для С-200 (а их только для летных испытаний требовалось более сотни) было передано заводу № 272 (впоследствии «Северный завод»), который в том же году выпустил первые так называемые «изделия Ф» — ракеты В-860. Работы по двигателю Л-2 для маршевой ступени продолжались только в ОКБ-466 под руководством главного конструктора А. С. Мевиуса. Этот двигатель разрабатывался на базе однорежимного двигателя «726» ОКБ А. М. Исаева с максимальной тягой 10 т.

По мере выпуска рабочих чертежей к производству ракет и наземных средств комплекса были подключены более трех десятков институтов и предприятий Госкомитета СССР по радиоэлектронике и многие предприятия других министерств.

Рабочий проект опытной пусковой установки, которой был присвоен фирменный для ЦКБ-34 индекс СМ-99, был создан в 1960 году. Первая опытная пусковая установка, выпущенная заводом «Большевик», имела короткую качающуюся часть, но необходимость стыковки наземного оборудования с бортовым оборудованием, пневмо- и электромагистралями ракеты потребовала существенного удлинения балки и введения носового разъема.

Расположенный в Казахстане, к западу от озера Балхаш, полигон «А» Министерства обороны готовился к приему новой техники. Требовалось построить позицию радиотехнических средств и стартовую позицию в районе площадки «35». Первый бросковый пуск ракеты на полигоне «А» был произведен 27 июля 1960 года. Фактически летные испытания начались с использованием оборудования и ракет, крайне далеких от штатных по составу и конструктивному исполнению. На полигоне смонтировали спроектированную в ракетном ОКБ-2 так называемую «пусковую установку» — агрегат упрощенной конструкции без приводов наведения по углу места и азимуту, с которой было произведено несколько бросковых и автономных пусков.

Первый полет ракеты В-860 с работающим ЖРД маршевой ступени был осуществлен при четвертом опытном пуске 27 декабря 1960 года. До апреля 1961 года по программе бросковых и автономных испытаний было проведено 7 пусков ЗУР в упрощенном исполнении.

В конце 1960 года А. А. Расплетин был назначен ответственным руководителем и генеральным конструктором КБ-1, а входившее в его состав конструкторское бюро по зенитным ракетным комплексам возглавил Б. В. Бункин. Для сопровождения серийного выпуска ракет системы С-200 на заводе № 272 было создано специальное конструкторское бюро, которое впоследствии занялось и модернизацией этих ракет, так как основные силы ОКБ-2 переключились на работы по комплексу С-300. В 1961 году 18 из 22 проведенных пусков дали положительные результаты.

Первый пуск ракеты с управлением от ГСН в замкнутом контуре наведения провели 16 июня 1962 года. В июле и августе состоялись три успешных пуска в режиме самонаведения ракеты на реальную цель. В третьем пуске в качестве самолета-мишени использовался Як-25РВ. Далее на протяжении осени было проверено функционирование ГСН по контрольным целям — МиГ-19М, парашютной мишени М-7 и по высотной цели — Як-25РВМ. Позднее, в декабре, автономным пуском ракеты была подтверждена совместимость оборудования стартовой позиции и РПЦ. Но по-прежнему основной причиной низкого темпа испытаний системы были задержки в производстве ГСН из-за ее недоведенности, проявившейся прежде всего в недостаточной виброустойчивости высокочастотного гетеродина.

В этих условиях А. А. Расплетин принял решение по организации работ по двум направлениям. Предусматривалась, с одной стороны, доработка существующей головки самонаведения, а с другой — создание новой ГСН, более пригодной для крупносерийного производства. Доработка существующей ГСН 5Г22, не выдерживавшей заданных вибраций, требовала больших усилий. Другая, принципиально новая головка самонаведения 5Г23 стала собираться уже не из «россыпи» множества отдельных радиоэлектронных элементов, а из четырех предварительно отлаженных на стендах блоков. Заметим, что описываемая головка самонаведения представляла собой исключительное по сложности электронно-механическое устройство, сочетавшее в себе первые инженерные решения сразу нескольких сложнейших задач. В этой напряженной обстановке Б. Ф. Высоцкий, с самого начала возглавлявший работы по ГСН, в июле 1963 года ушел из КБ-1.

В условиях отставания работ от первоначально заданных сроков в 1962 году было проведено дополнительное техникоэкономическое обоснование разработки С-200. Эффективность полка С-75 трехдивизионного состава приближалась к соответствующему показателю группы дивизионов системы С-200, при этом территория, прикрываемая новой системой, в три-четыре раза превышала зону, контролируемую полком С-75.

В марте 1964 года 92-м пуском ракеты были начаты Государственные испытания. Комиссию по проведению испытаний возглавил заместитель главкома ПВО Герой Советского Союза, впоследствии маршал авиации Г. В. Зимин. Той же весной были проведены испытания головных образцов блоков новой ГСН. Летом 1964 года комплекс С-200 в сокращенном составе боевых средств был представлен руководству страны на показе в Кубинке под Москвой. В декабре 1965 года были проведены первые два пуска ракет с новой ГСН. Один пуск завершился прямым попаданием в мишень Ту-16М, второй — аварией. Всего в ходе проведения совместных испытаний было проведено 122 пуска ракет (включая 8 пусков ракет с новой ГСН). При проведении испытаний было сбито 38 воздушных целей — самолетов-мишеней Ту-16, МиГ-15М, МиГ-19М, ракет-мишеней КРМ.

Из-за большого числа недоработок военные медлили с официальным принятием комплекса на вооружение, хотя серийное производство ракет и наземного оборудования фактически началось еще в 1964–1965 годах. Окончательно испытания завершились к концу 1966 года. В начале ноября на полигон в Сары-Шаган для ознакомления с системой С-200 прилетел начальник Главного управления вооружений Минобороны Герой Советского Союза Г. Ф. Байдуков. В результате Государственная комиссия рекомендовала принять систему на вооружение.

«Солнечный день в ноябре 1966 года, — вспоминает К. С. Альперович. — На полигонном аэродроме ожидают самолет в Москву разработчики во главе с Расплетиным и заказчики во главе с генералом Байдуковым. Настроение у всех отличное — завершены тяжелейшие, продолжавшиеся более пяти лет испытания. Их итогами все полностью удовлетворены. В выводах актов по результатам совместных испытаний рекомендуется: принять систему С-200 на вооружение с ракетами обоих видов — с головкой самонаведения первой модели и с новой головкой. Мы радовались тому, что параллельно испытаниям создали новую, соответствующую требованиям серийного производства модель ГСН. Теперь ее изготовлению открыт зеленый свет. Военные довольны тем, что получают систему в радикально улучшенном исполнении».

К 50-летию Советской армии, 22 февраля 1967 года, было принято Постановление ЦК и Совмина о принятии на вооружение зенитно-ракетной системы С-200, получившей наименование «Ангара», с тактико-техническими характеристиками, в основном соответствовавшими заданным директивными документами. В частности, дальность пуска по цели типа Ту-16 составила 160 км.

К. С. Альперович вспоминает, что 22 февраля раздался звонок А. А. Расплетина: «Приглашает в кабинет Бункина. В кабинете