Пускам предшествовала процедура настройки тракта управления. Носитель Ту-4 и ракету устанавливали на земле в «полетном» строю, включали аппаратуру и проверяли работу РЛС, автопилота и бортовых систем, оценивая прохождение команд и отработку рулей ракеты. Первый пуск ракеты, выполненный над Азовским морем у Арабатской стрелки в мае 1952 года экипажем капитана В.А. Никольского, завершился неудачей — из-за ошибки с установкой рулей ракета «провалилась», миновав луч РЛС, и упала в море.

В ходе дальнейших испытаний доводилась работа системы и принимались меры по улучшению стабилизации ракеты, страдавшей неустойчивостью по крену. В одном из пусков ракета после схода с подвески попала под винты носителя, повредив ему сразу два мотора и перебив тяги управления еще одним. У пилотируемого аналога такой тенденции не было, но поймать причину не удавалось. Поскольку аэродинамически ракета отличалась от аналога только отсутствием фонаря кабины, его решили восстановить, имитировав дюралевым колпаком. В таком виде «Кометы» даже пошли в серию, и лишь позднее дефект, вызванный спецификой стреловидного крыла, был окончательно устранен настройкой автопилота.

Госиспытания системы прошли с июля 1952 по январь 1953 года с положительными в целом итогами, причем ряд достигнутых результатов превосходил заданные. В их ходе из 12 запущенных ракет 8 поразили цель - бывший гвардейский крейсер «Красный Кавказ», выводившийся в море и курсировавший после снятия экипажа у Феодосии.

Избегая чрезмерных повреждений цели, ракеты использовались без БЧ, однако двухтонная «Комета» при скорости, близкой к звуковой, и без заряда пробивала борт корабля, оставляя дыры в 5-10 м². Обычно после удара в борту оставалась большая круглая пробоина от корпуса ракеты и пара небольших — от крыльевых грузов, сами же крылья срезались, словно ножницами. При одной из атак ракета прямым попаданием сбила башню крейсера, но залатанный в очередной раз корабль продолжал оставаться на плаву.

21   ноября 1952 года экипаж Никольского выполнил пуск «Кометы» со штатной БЧ. Цель, шедшая с 18-ти узловой скоростью, была обнаружена с дальности 120 км, с удаления 80 км, при нахождении на траверзе Ялты, экипаж произвел пуск, прямым попаданием отправивший корабль-цель на дно.

Ракета КС-1 на транспортной тележке

22   января 1953 года результаты испытаний обсуждались в присутствии Сталина, а вскоре ракетная система «Комета» была принята на вооружение. Видимо, это было одно из последних решений вождя, умершего несколькими неделями спустя. Указом от 3 февраля 1953 года ее создателей наградили Сталинской премией, Анохин и Павлов стали Героями Советского Союза. Известного аса-истребителя Амет-Хана, имевшего уже две «Золотые Звезды», производить в трижды Герои не стали, отметив лишь очередным орденом Ленина со вручением 50 тысяч рублей, полагавшихся лауреату Сталинской премии.

Со смертью Сталина и арестом Л.П. Берия, его сын и другие руководители КБ-1 были отстранены от дел. Ведущая роль в работе над «Кометой» постепенно перешла к подмосковному филиалу ОКБ-155 во главе с А.Я. Березняком, где развернулось серийное производство ракет. 2 июня 1953 года здешний завод №1 был переподчинен МАП, получив №256 (впоследствии ПО «Радуга»). Заводу выделялись 6 млн. рублей на капитальное строительство корпусов, жилья, расширение и реконструкцию.

Техдокументация на «КС» была запущена в производство в 3-м квартале 1951 года. Тем не менее первый задел агрегатов ракет, предназначенных для обеспечения испытаний, имел массу дефектов - фюзеляж и крыло имели хлопуны и волны по обшивке, часть узлов вообще не была проклепана, наблюдались изрядные отклонения от чертежей, а стыковочные узлы не совпадали на 10-20 мм, из-за чего собрать изделие было попросту невозможно. Для «одноразового» изделия не считали обязательным антикоррозионные покрытия, защиту анодированием и оксидированием, из-за чего многие детали быстро ржавели, а материалы теряли свои свойства.

Потребовались значительные усилия и конструкторско-технологические нововведения, включая организацию специализированных участков стального, чугунного и цветного литья, термообработки, контроля материалов. Был организован цех окончательной сборки изделия «КС», где велась и отладка систем ракеты. К серийному производству подключился также смоленский завод №475 (согласно Приказу МАП от 25 апреля 1955 года). Казанский авиазавод №22 переоборудовал в носители несколько десятков Ту-4.

Самолет-снаряд «КС» представлял собой цельнометаллический моноплан преимущественно клепаной конструкции. Основными материалами были дюраль Д16Т и сталь 30 ХГСА в ответственных стыковых узлах, радиопрозрачные обтекатели формовались из пенопласта. Крыло со стреловидностью 55 град, имело двухлонжеронную конструкцию с обычными элеронами управления по крену. Хвостовое оперение несло рули высоты и поворота. Фюзеляж по конструктивно-силовой схеме и компоновке практически повторял МиГ-15, отличаясь наличием объемистого отсека аппаратуры управления и БЧ вместо кабины летчика. БЧ фугасного действия массой 1015 кг несла полтонны тротила и устанавливалась на место через большой верхний люк (возможность демонтажа диктовалась предполагавшимся ядерным зарядом, съемным для проведения регламентных работ, но такая комплектация «КС» не была осуществлена).

Отсек за БЧ занимал топливный бак, вмещавший 330 л керосина. Антенные блоки системы «К-1» располагались в хвосте на верху киля (ориентированная назад штыревая антенна наведения по лучу) и в носу над воздухозаборником (параболическая антенна полуактивной ГСН с координатором цели).