Турбореактивный двигатель КРД-26 тягой 2250 кг был разработан в НИИ-26 под руководством Сорокина.

Интересно, что дальность стрельбы и средняя скорость полета П-5, как, впрочем, и других ракет, сильно зависела от температуры окружающего воздуха. Так, при предельных температурах, допускаемых таблицами стрельбы +40 °С и -24 °С, дальность составляла 650 и 431 км, а средняя скорость 338 и 384 м/с соответственно. При нормальных же условиях (+20 °С) дальность была 574 км, а средняя скорость — 345 м/с.

Таким образом, сверхзвуковая ракета, летящая на малой высоте, имела реальную возможность преодолеть ПВО США конца 50-х — начала 60-х годов, особенно с учетом длины морского побережья США.

Система управления ракеты включала в себя автопилот АП-70А с прецизионным автоматом курса и гировертикалью, счетчик времени полета, а также барометрический высотомер, который ограничивал минимальную высоту полета ракеты приблизительно 400-ми метрами. Правда, уже в 1959 г. начались опыты с ракетой П-5СН, оборудованной радиовысотомером РВ-5М. Но в серию пошли П-5 с барометрическим высотомером.

Таким образом, после старта ракета не имела связи с ПЛ, как сейчас говорят: «выстрелил—забыл».

При стрельбе на полную дальность расчетное вероятное отклонение по дальности и боковое составляли ±3000 м.

Вес боевой части составляла 800—1000 кг. Боевая часть фугасная или специальная РДС-4 (та же, что и на баллистической ракете Р-11ФМ). Первоначально тротиловый эквивалент спецзаряда был 200, а затем 650 килотонн (см. С. Хрущев «Никита Хрущев: кризисы и ракеты», М.1994, т.1, стр. 441).

Первый пуск макета П-5 без маршевого двигателя и раскрытия крыла состоялся 12 марта 1957 г. в Фаустове на полигоне НИИ-2.

Первый этап летных испытаний П-5 проводился в Балаклаве на плавучем стенде 4А с августа 1957 года по март 1958 года. Ракеты запускались из контейнера СМ-49.

Первый пуск 28.08.1957 г. был неудачен, второй тоже, третий и четвертый пуски оказались успешными.

Проектирование опытной ПЛ для испытаний П-5 было начато по Постановлению СМ № 1457-809 от 8.08.1955 г.

Установка ракетного оружия проводилась за счет снятия с лодки запасных торпед, торпедопогрузочного устройства и артиллерийского вооружения.

Механизированный контейнер устанавливался на палубе надстройки в диаметральной плоскости, в корму от ограждения рубки. В положении «по-походному» контейнер располагался горизонтально, а в боевом положении — поднимался на угол 15°. Стрельба в нос осуществлялась поверх ограждения рубки. В надстройке в районе действия газовых струй от стартовых двигателей крылатой ракеты устанавливался отбойник.

Контейнер диаметром в свету 1,65 и длиной около 12 метров имел с обоих торцов открывающиеся крышки с резиновыми уплотнениями и затворами, обеспечивающими герметичность контейнера до предельной глубины погружения. Подъем контейнера и его стопорение, открытие и закрытие крышек, крепление ракеты «по-походному» производились при помощи корабельной системы гидравлики. Подготовка к старту, то есть управление всеми механизмами контейнера, связанными с приведением его из походного положения в стартовое и обратно, осуществлялось дистанционно с пульта управления, расположенного в первом отсеке подводной лодки.

Стрельба крылатыми ракетами предусматривалась только в надводном положении при состоянии моря до 4-5 баллов и при скорости хода подводной лодки до 8-10 узлов. Крылатая ракета хранилась в контейнере полностью заправленной, с пристыкованной боевой частью и навешенным стартовым агрегатом, состоящим из 2-х твердотопливных двигателей. Доступ к крылатой ракете после погрузки ее на ПЛ не требовался.

В мае-июне 1962 года лодка С-146 была испытана на взрывостойкость. Испытания показали, что амортизация контейнера недостаточна, и ее было рекомендовано усилить. После испытаний Главком ВМФ приказал восстановить С-146 по проекту 613.

Первые два пуска ракет П-5 с ПЛ С-146 были проведены в Белом море вблизи Северодвинска 22 и 29 ноября 1957 года.

Всего с 28 августа 1957 г. до января 1959 г. был проведен 21 пуск П-5.

Постановлением СМ № 685-313 от 19.06.1959 г. комплекс П-5 был принят на вооружение ВМФ.

Напряженная международная обстановка заставляла спешить и под комплекс П-5 началось срочное переоборудование торпедных ПЛ пр.613.

Технический проект 644 переоборудования подводных лодок пр.613 для вооружения их ракетами П-5 был разработан ЦКБ-18 на основании Постановления СМ от 25.08.1955 г.

Система управления стрельбой «Север-А644У» была разработана в НИИ-303 (главный конструктор С.Ф. Фармаковский).

Контейнеры для хранения и пуска ракет спарены в одном блоке и устанавливались на палубе надстройки, в корму от ограждения рубки. Проектом было предусмотрено направление стрельбы ракетами не в нос, а в корму. Такое решение имело определенные неудобства, поскольку ПЛ должна была для стрельбы ракетами лечь на обратный курс, но оно было вынужденным, так как в условиях проекта 613 невозможно было расположить контейнеры с ракетами в нос от ограждения рубки.

При подготовке к старту контейнерный блок поднимался на угол 15° при помощи гидроподъемника, действовавшего от корабельной системы гидравлики. С обоих торцов каждый контейнер закрывался крышками, имевшими резиновое уплотнение. Открытие и закрытие крышек осуществлялось с помощью гидравлических приводов. В стартовом положении контейнеры удерживались гидравлическими стопорами. Крылатые ракеты хранились в контейнерах полностью заправленными, с боевой частью и с пристыкованным стартовыми агрегатом. От передвижения внутри контейнера они удерживались устройством крепления по-походному, управляемым дистанционно изнутри лодки, и с задним раскреплением, которое снималось автоматически при старте.