1952年在负责舰艇制造和兵器装备的海军副司令、中将工程师伊萨琴科夫（Н.В.Исаченков，1954年5月31日晋升上将工程师）领导下，海军创新工作组已经开始研究，对不同型号导弹模型从“干”发射井到“湿”发射井中的发射进行了试验。1954年1月26日，苏联政府出台第136-75号“关于开展潜射弹道导弹的可能性研究，以及建造首批装备海军弹道导弹的作战潜艇”命令。也就在同一天科罗廖夫确认了P-11导弹的设计。实际上早在政府令出台之前，1953年7月科罗廖夫和伊萨宁已经进行了战技术任务的准备和磋商，召开了组织工作会议，与会各主要研发单位有第885研究所、第2特种设计局、第34中央设计局、第49研究所、莫斯科第1研究所、第402厂等。
伊萨琴科夫
根据会议安排，形成了若干研究方向，其中主要有
-遴选现有的或正在研发的原型机（舰艇、导弹），并采用实际证明可行的技术方案。例如，在水面上及从发射台上发射的方法。当然，与水下发射相比较，这种方案在理论上和概念上更简单，但设计却十分困难。导弹要被抬升到潜艇发射井的顶层位置，在发射前海浪涌动的情况下要被发射装置固定住。然后，在发动机启动时刻，还要将导弹从固定装置上解脱出来。当时设计试验发射用地面实验台的第34中央设计局研发人员无意研制这种发射装置，该装置最终由第88研究所第1特种设计局地面设备部设计出来。而且对导弹的改进也非常小，只是在其弹体与固定装置接触的地方增加了两条环形带。
-为缩短研发时间而同时开展工作。例如到1954年末，也就是在P-11ФМ导弹的飞行和设计性能实验开始之前，以及对P-11导弹原型机的验证试验结束之前，已经制定出潜艇施工文件。对潜艇的改装是与导弹从地面平台上发射的前期准备工作与试验发射活动同时进行的。而利用潜艇进行导弹发射，也只是进行了系留试验和试航。最终，在科罗廖夫、伊萨宁及其战友们的努力下，在研制工作正式启动20个月后，进行了世界上首次潜艇上的弹道导弹发射。
潜艇处于运动状态，会随运动方向摆动，会产生纵向（能达到6度）和横向（能达到12度）晃动。显然，让潜艇稳定住是不现实的，而稳定住发射台也几乎不可能。因此，研究人员决定通过弹上和舰载控制系统与潜艇导航系统之间的协动来解决这一问题。第885研究所、第49研究所和莫斯科第1研究所的全体工作人员在各自总设计师领导下，都参与了这一问题的研究解决工作。而为了解决这一问题，需要对弹上控制系统作重大调整，而这也是为了将P-11型陆基导弹改装成海基导弹，而对其原型弹实施的最重要改装之处。
P-11ФМ导弹安装在AB611型潜艇
将第1艘潜艇改装为B611型（B表示项目名称“波浪”Волна）潜艇工作由第402厂（后来的北方机械厂）在1955年进行。在4号隔舱内（直径5.6米）耐压艇体沿径向依次嵌入两个垂直导弹发射井，发射井长14米、直径2.1米。发射井比耐压艇体高出7.2米（比上层建筑甲板高出6米），有非水密防护罩（整流罩）遮盖，该防护罩也是耐压甲板室和延伸设备的防护罩。发射井固定在耐压艇体上部焊接的专用法兰盘上。为了避免耐压艇体在潜艇下潜时受到挤压，发射井下部未固定到耐压艇体上。为了保证潜艇的稳定性，发射井下部沉入比耐压艇体下沿低1.4米的专门凹槽中，但凹槽不超出潜艇外壳的下沿（基面）。舰载设备和导弹发射最终布置在潜艇第4隔舱内。
为了解决潜艇发射弹道导弹的难题，有关当局将这一任务交给了组建几年的第16中央设计局。整个科研任务分为3个工艺阶段。首先在陆地固定试验台上模拟潜艇耐压壳体上的发射筒和上层建筑，以检验导弹起飞时燃气流对周围艇体结构的影响；其次，在陆地活动试验台上，以5级海况条件来考核发射装置及其所载导弹的工作能力和强度，确定导弹控制系统的性能指标，其中包括选择起飞时刻（发动机点火时刻）；最后，专门改装了1艘611型潜艇，以便检验所有潜载导弹武器系统和艇上系统设备在发射过程中的相互作用情况。这三个阶段的工作是同时进行的。由于工作周期不同，设计者有可能参考前一阶段试验结果。
在进行上述方向研究时，在卡普斯京亚尔靶场进行了多个阶段的试射飞行。这些试射飞行是在第16与第34中央设计局和第1特种设计局联合设计的地面发射台上进行的。在发射台上布置了一个带有导弹发射装置的潜艇发射井、甲板室模拟器、发射过程中用到的制式装置，以及液压传动器，这些传动器会让发射台产生相当于四级风暴的摇动，模拟发射过程中潜艇的摆动。
Б-67号潜艇Р-11ФМ导弹在发射前状态
1954年9-10月进行了最初的三次试射，试射的是控制系统尚不完善、从固定发射台进行发射的导弹。试射没有损坏潜艇的天线和潜望镜，只是烧毁了发射台结构上的油漆。第三次试射没有成功，因为导弹触碰了发射装置，未能飞出去。为了保证发射时不会出现碰撞，将原来用于解锁导弹限制支撑装置的弹簧更换为气动装置，这样解锁支撑的时间缩短了一半。1955年5-7月试射了控制系统经过完善的P-11ФМ导弹。发射的11枚导弹有9枚命中了距离发射台240千米的目标，这样就为从潜艇上试射做好了准备。
P-11ФМ导弹第一次从В611型潜艇（舷号Б-67）发射成功是1955年9月16日17时32分（莫斯科时间）。1955年10月飞行试验（共进行8次试射，7次成功）结束。当时国家飞行试验委员会主席是Н.Н.伊萨宁，技术主任是С.П.科罗廖夫。研发期限尽管缩短，但研发工作和飞行试验均有良好结果，表明海军装备战略导弹这种新型武器是很有前景的，也表明进一步发展该装备的必要性。
1956年8-10月，导弹在潜艇上分别储存（运输）37、47和82天之后，成功进行了3次发射，随后又在白海、巴伦支海、喀拉海上进行了运输试验。1957年秋在巴伦支海进行了数次P-11ФМ导弹在В611型潜艇发射井中的抗爆试验。
B611型Б-67号潜艇
1955年，P-11ФМ导弹的技术资料移交给第385特种设计局，设备和物资移交给第385厂用于批量生产导弹。控制系统主导研发单位第885研究所（总设计师Н.А.皮柳金）将其工作移交给第626特种设计局（即后来的第592研究所，总设计师Н.А.谢米哈托夫）。
1957年，导弹与武器系统施工图出制完毕，其在611和629型潜艇上的不知问题也研究妥当。从浮动式发射台上对批量生产的导弹进行了飞行和设计性能试验（4次发射，导弹主要设计师В.Л.克莱曼）。之后从611型潜艇进行了国家飞行试验（5次发射），国家试验委员会主席北方舰队潜艇部队司令、海军中将А.Е.奥廖尔，技术主任马克耶夫。1958年先后在北方靶场和东方靶场进行潜艇发射后，海军组成了第一支导弹舰队。
在水面发射取得成功后，随后开始了水下发射试验任务。根据海军、造船工业部和国防工业部门各方商讨的提议，苏联部长会议在1955年2月发布命令，确定了研发工作的参与人员。任务同样分成三个阶段。第一阶段从专门的水下试验台上发射模型导弹；第二阶段从水下运动潜艇上发射模拟弹（专门改装了1艘613型潜艇）；第三阶段从改装的潜艇上瞄准和发射导弹。
1956年12月末，在黑海造船厂制造的水下试验台进行了C4.1型模拟弹的第一次发射试验，该模型弹与P-11ФМ导弹相同尺寸和外形，并配备有固体燃料发动机。在水下试验台共进行了4次C4.1型模拟弹和4次C4.5型模拟弹发射试验。1957年7月，在613型潜艇C-229号上进行了3次C4.1型模拟弹的发射，发射深度30米，潜艇航速分别为2.3、3.5和4.5节。1958年3-4月又用液体燃料发动机进行了3次C4.5型模拟弹水下发射试验，发射深度30米，潜艇航速分别为3.5和4.5节。
1955年9月16日Б-67潜艇发射Р-11ФМ导弹
最初两个阶段试验证明了水下发射的可能性。为此，将B611型潜艇Б-67号按照ПВ-611型潜艇改装，准备水下发射C4.7型模拟弹。改装内容包括将1个制式发射井更换为配备CM-85型实验装置的水下发射用发射井；改变了导弹与发射井之间的环形间隙的注水系统；安装了新的遥测装置；使用拖曳式天线基阵来传送遥测信息。不过1959年8月第一次发射没有成功，导弹未能按预定时间出水，最后出筒离艇后只是按照随机弹道飞行了15千米，便在科拉半岛沿岸坠落。之后，技术人员找出失败原因是控制系统故障，虽然遥测数据表明，控制系统根据预定算法发出了所有点火命令。试验随后又进行了一年，因为需要对导弹进一步完善和试验。1960年8月试验重新开始。第二次发射也未能成功。在射前准备阶段，发射井注水时，导弹突然从发射台上脱落，导弹头部受损。事故原因是发射井注水系统在工厂生产时有缺陷。1960年9月10日，试验性C4.7型导弹在水下30米深、航速3.2节终于成功实现了水下发射，命中125千米外靶标。这是苏联潜射弹道导弹第一次从水下成功发射。试验委员会评估结果认为，试验任务圆满完成，因而建议停止研究工作。因为新的P-13潜射导弹飞行试验已经在1960年8月结束，并在10月列入装备，这就使得制造水下发射的P-11ФМ导弹已无必要。
1959年2月20日，根据政府命令，P-11ФМ导弹列入装备。研制该武器系统和第1艘B611与AB611型潜艇的研发人员获得列宁奖金。他们是第16中央设计局的Н.Н.伊萨宁、第402造船厂的И.С.巴赫金、第1特种设计局的И.В.波普科夫和П.В.诺沃日洛夫、第885研究所的В.П.费诺格耶夫、第49研究所的В.П.阿列费耶夫、П.М.泽连佐夫和В.Ф.佩秋林、第385特种设计局的В.П.马克耶夫和第592研究所的Н.А.谢米哈托夫。由于按照规定，每人只能获得一次，因而科罗廖夫无法再次获得。
从1958-1967年该型导弹共进行77次发射，其中59次发射成功。1967年该导弹退出装备。
Б-67潜艇水下发射C4.7模拟弹
导弹全长10.34米，直径0.88米，全重（未加注燃料）1.67吨，加注燃料后全重5.47吨，起飞质量55吨，最大投掷质量1吨，携带单弹头，采用单级液体火箭推进和惯性制导，最大射程150千米，圆概率偏差8千米，只能在4-5级海况水面发射，用于打击大型面积目标。导弹由弹头、仪器舱、燃料箱、箱间段、氧化剂箱和尾段组成。仪器舱呈圆筒状，用于旋转制导控制仪器，内部固定有十字形隔板。燃料箱和氧化剂箱连成一体。尾段为圆筒形壳段，内部安装一台液体火箭发动机。外部装有4个稳定尾翼。尾段壳体上开有便于操作维护的舱口。
P-11ФМ导弹，左面为原型
导弹采用挤压式单推力液体火箭发动机，弹上有增压燃料供应系统。推进剂预先储存在推进剂箱内，加注好推进剂后即焊死加注口以防止泄漏。一次加注可以保存数月到数年时间。使用时，弹体与战斗部不分离，由发动机和弹体外的4个稳定尾翼提供飞行控制。
该型导弹设计采用РДС-4核弹头，当量3万吨TNT，不过在正常巡逻期间只携带常规弹头。只有在发生危机时，核弹头才会从岸上仓库转送布置到潜艇上。
РДС-4核弹头
导弹发射时准备过程都在水下完成，需要2小时。发射导弹时，潜艇指挥塔升出水面，导弹筒盖打开，导弹被升到发射筒顶部。为防止海风造成导弹不稳定，导弹固定在两个支架之间。5分钟即可发射第一枚导弹，之后再过5分钟发射第二枚。导弹发射时，潜艇可以以12节速度行驶。
应该说，该型导弹是苏联第一种具有实战功能的潜射弹道导弹，也是世界上第一种潜射弹道导弹。当然由于射程太近，必须行驶到敌方近海发射，而近海恰恰也是对方反潜力量最强的区域，因而显得实战意义不强。就该型导弹而言，最大贡献是技术上验证了潜射导弹的可能性。虽然它的Д-1发射系统、指挥控制系统和制导系统都比较原始，不过却为后来的先进发射系统提供了技术积累。而它的另一个贡献就是战术战法的研究。
苏联第一代潜射导弹
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