После доработки системы управления до 6 декабря 1961 г. было сделано еще 7 пусков ракет П-6.

Первый этап совместных летных испытаний прошел с мая по декабрь 1962 г. в Неноксе с качающегося стенда. Из 13 пусков 7 пусков были полностью удачными.

В 1962 г. с 22 по 25 июля на Северном флоте в районе Северодвинска проводилось мероприятие «Касатка», в ходе которого высшему руководству страны демонстрировались пуски корабельных ракет: П-5Д, П-35 и П-6.

Крылатая ракета П-6 (вид сзади)

22 июля в Неноксе Хрущеву показали пуск П-6 со стенда. В тот день стояла жара +30°С. Хрущев заявил Челомею: «Погода у вас, как в Сочи, а вы еще жалуетесь на климат полигона». Челомею ничего не оставалось, как сказать: «Погода хорошая только ради Вашего приезда.»

На снимках: пусковые установки СМ-70 ракет П-35

Второй этап совместных летных испытаний П-6 прошел с июля по октябрь 1963 г. на ПЛ пр.675у. Всего сделано 5 пусков, из них в двух случаях отмечены прямые попадания в мишень, которая затонула.

Третий этап совместных летных испытаний прошел с октября по декабрь 1963 года. В ходе испытаний проведено 3 успешных пуска с ПЛ пр.651 и 9 пусков с ПЛ пр. 675, в семи из которых были прямые попадания.

Постановлением СМ от 23 июня 1964 г. комплекс П-6 был принят на вооружение ПЛ пр. 651 и 675. К этому времени было проведено 46 пусков ракеты.

Ракетами П-6 были вооружены уже упомянутые дизельные ПЛ пр. 651 и атомные пр. 675.