Разработка твердотопливного двигателя для маршевой ступени В-625 велась в НИИ-1 Министерства вооружения под руководством Н.П. Горбачева. Стартовый ПРД-45 создавался традиционным разработчиком твердотопливных двигателей для зенитных и крылатых ракет - коллективом КБ-2 завода №81 Минавиапрома во главе с И.И. Картуковым.

Как и в комплексе С-75, двухбалочная пусковая установка СМ-78 для В-625 разрабатывалась под руководством Б.Г. Бочкова в ленинградском ЦКБ-34, а разработка транспортно-заряжающей машины ПР-14 на базе шасси автомобиля ЗИЛ-157 велась в московском ГСКБ под руководством. В. Петрова.

Опытный образец станции наведения ракет СНР-125 для проведения наладочных работ и определения диаграммы направленности антенн весной 1958 г. был развернут на подмосковной площадке КБ-1 поблизости от ЛИИ. Летом экспериментальный образец системы в составе станции наведения ракет (кабины УНК и антенного поста УНВ), двухбалочных пусковых установок СМ-78 и средств энергообеспечения вывезли на объект № 62 полигона Капустин Яр.

Летные испытания ракеты В-625 начались в мае 1958 г. Однако уже с первых пусков разработчиков ракеты стали преследовать неудачи. Во втором пуске, состоявшемся 17 мая, на третьей секунде полета разрушился стабилизатор ускорителя, как оказалось, из-за его неточной установки на заводе. В четвертом пуске 4 июля стабилизатор ракеты вновь разрушился в полете и вновь из-за производственного дефекта. Пятый пуск, состоявшийся 21 ноября, принес еще одну проблему - прогар маршевого двигателя. Разрушением в полете маршевого двигателя завершился также пуск 21 января 1959 года.

В целом, к июлю 1959 г. было выполнено 6 бросковых пусков и 17 пусков в автономном контуре управления. Но только семь из них прошли без серьезных замечаний к В-625. Кроме проблем с конструкцией ракеты были отмечены также ее значительные отклонения от расчетной траектории, особенно на сверхзвуке, что не обеспечивало надежный ввод ракеты в сектор захвата радиолокационными средствами станции наведения. Решить эту проблему не помогла ни дополнительная регулировка аппаратуры системы управления, ни изменение программы движения ракеты на начальном участке полета.

В поисках вероятной причины уходов ракеты было обращено внимание на значительные изгибные колебания корпуса, связанные с его большим удлинением, а также на излишне длинную направляющую пусковой установки. В конечном счете, основными причинами уходов были названы значительные перекосы корпуса в месте стыка маршевой ступени с ускорителем, что смещало центр масс ракеты относительно направления действия тяги ускорителя, а также превышающие техническое задание угловые перемещения «груши», регулировавшей площадь критического сечения сопла ускорителя.

Выявленные недостатки ракеты определялись производственными дефектами и не были органически присущи ее конструкции. Однако в сложившейся обстановке они приобрели решающее значение.

Разработка С-125 в КБ-1 велась практически параллельно с работами по корабельному ЗРК М-1 («Волна»), проводимыми в НИИ-10 (будущем НПО «Альтаир») под руководством И.А. Игнатьева. Эти работы были начаты еще 17 августа 1956 г. по Постановлению № 1149-592. В начале осени 1958 г. ввиду задержек в испытаниях В-625 и неясности путей устранения ее недостатков П.Д. Грушин предложил доработать создававшуюся в ОКБ-2 для корабельного комплекса М-1 ракету В-600 для использования в составе С-125. Эта ракета, разрабатывавшаяся в ОКБ-2 под руководством ведущего конструктора И.П. Петровичева стала, в результате, универсальной ракетой межвидового применения для Войск ПВО (в варианте В-600П, войсковое обозначение 5В24) и флота (В-600, она же 4К90).

При этом конструкторам потребовалось обеспечить совместимость ракеты с существенно различными наземными и корабельными системами наведения и управления, различным оборудованием и вспомогательными средствами. Несколько отличались и требования Войск ПВО и флота. Для С-125 достаточной считалась минимальная высота поражения целей порядка 100 м, что в те годы соответствовало ожидаемой нижней границе применения боевой авиации. Для флота требовалось создать ЗУР, обеспечивающую поражение противокорабельных ракет, летящих над относительно ровной морской поверхностью на высотах от 50 м. Использование при наведении ЗУР различных траекторий с подлетом к высотной цели снизу, а к маловысотной - сверху, потребовало размещения на ракете двух приемных антенн радиовзрывателя. На корабельной пусковой установке ЗУР подвешивались на бугелях под направляющими, а на наземной ПУ - опиралась бугелями на направляющую. Имелись отличия между ракетами и в размещении антенн на аэродинамических поверхностях.

Таким образом, вопреки бытующей версии, вовсе не флоту якобы было навязано не вполне соответствующее его требованиям «изделие». Напротив, в форс-мажорных обстоятельствах для ЗРК Войск ПВО использовали корабельную ЗУР, что и позволило успешно и своевременно завершить его разработку. «Родимым пятном», указывающим на морскую родословную всех ракет комплекса С-125, стали раскрывающиеся при старте стабилизаторы на ускорителе ракеты, обеспечивающие уменьшение ее поперечных размеров, что очень важно для тесных корабельных погребов, но почти не имеет значения при эксплуатации в Войсках ПВО.

Бросковые испытания девятью пусками В-600 были проведены на стенде-макете надпалубной части корабельной пусковой установки ЗИФ-101 с 25 апреля по 18 июля 1958 г. Первоначальными планами автономные испытания в Капустином Яре планировались на конец года, но по инициативе П.Д. Грушина их начали уже 25 сентября, использовав, с небольшими доработками, ранее предназначенную для ракеты ШБ-32 пусковую установку 140Е. Автономные испытания В-600, продолженные на стенде-макете ЗИФ-101, завершились 17 декабря 1958г.

Постановлением от 4 июля 1959 г. №735-338 работы по ракете В-625 были прекращены, а в качестве ЗУР для системы С-125 была принята В-600П, которая должна была быть представлена на совместные летные испытания в I кв.1960 г. С учетом больших энергетических возможностей В-600 одновременно задавался расширенный диапазон высот зоны поражения - от 200...300 до 10000 м.

Тем не менее во второй половине 1959 г. на полигон было доставлено несколько доработанных на заводе № 82 ракет В-625. Но, как говорится - поезд ушел - разработчики ЗУР не получили разрешения провести испытания в замкнутом контуре управления в составе С-125.

Ракета В-600П стала первой советской твердотопливной ЗУР.

Пусковая установка СМ-78 и транспортно-заряжающая машина ПР-14 были доработаны для применения совместно с ракетой В-600П, получив обозначения СМ-78А ( в серии СМ-78А1 или 5П71) и ПР-14 А.

С июня 1959 г. по февраль 1960 г. на полигоне было произведено 30 пусков ракеты В-600П, в том числе 23 пуска в контуре управления; 12 из которых прошли неудачно. Тактико-технические характеристики ракеты не во всем соответствовали техническим требованиям. С сентября 1960 г. испытания надолго прервались из-за необходимости доработки радиовзрывателя и предохранительно-исполнительного механизма. Ранее созданный радиовзрыватель работал только при отключении противопомеховых схем, что соответствовало минимальной высоте применения ракеты 120... 150 м, а при стрельбе по постановщику помех нижняя граница зоны поражения составляла уже 400...500 м. В конце 1960 г. и начале 1961 г. продолжились испытания ЗУР с радиовзрывателем без противопомеховых схем, а тем временем завод № 32 дорабатывал радиовзрыватель, обеспечивая его эффективную работу в помеховых условиях. Это позволило к марту 1961 г. завершить программу проводившихся на полигоне Капустин Яр Государственных испытаний.

Потребность в маловысотном комплексе была столь велика, что даже при недостаточной надежности взрывателя и невыполнении требований по минимальной высоте полета поражаемых целей, комплекс С-125 с ракетой В-600П все-таки был принят на вооружение 21 июня 1961 г. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР №561-233

Средствами С-125 достигалось поражение целей со скоростями до 1500...2000 км/час в диапазоне высот 200... 10000 м на дальностях 6... 10 км. Обеспечивался обстрел целей, маневрирующих с перегрузкой до 4 единиц в диапазоне высот 5000...7000 м. Околозвуковые цели на высотах более 1000 м могли поражаться даже при маневре с перегрузкой до 9 единиц. В условиях применения пассивных помех наибольшая высота поражения целей снижалась до 7000 м. При стрельбе по постановщику активных помех, осуществляемой по методу "трехточки", максимальная высота составляла 6000 м, а минимальная возрастала до 300 м. Максимальный курсовой параметр составлял 7 км, увеличиваясь до 9 км для околозвуковых целей. Вероятность поражения цели одной ракетой оценивалась в 0,82...0,99 с ухудшением до 0,49... 0,88 при постановке пассивных помех.