В середине 1960-х гг. было принято решение о начале экспортных поставок комплексов с аппаратурой 6- сантиметровго диапазона. В результате этого в 1965 г. комплекс С-75 «Десна» был доработан для поставок в зарубежные страны. В конце 1960-х гг. в состав комплекса, предназначенного для экспортных поставок, была введена ракета 20Д (В-755).
Разработка системы с расширенными боевыми возможностями на базе систем «Десна» и «Волхов» была начата в соответствии с постановлением СМ СССР от 4 июня 1963 г. Предусматривалось увеличение максимальной дальности пусков ракет комплекса С-75М по дозвуковым целям с эффективной поверхностью рассеяния Ил-28 с 40 до 55 км, снижение минимальной высоты поражения с 3000 до 300 м, расширение курсовых углов зоны поражения целей, летящих со скоростью 1500 км/ч, до 90° и до круговой зоны при обстреле дозвуковых целей.
В ходе проведения работ были созданы: новая станция наведения, антенный пост, усовершенствованная пусковая установка с электросиловым приводом. Система электропитания обеспечивала электроэнергией в полевых условиях средства радиотехнической и стартовой батарей.
Комплекс работ по совершенствованию систем С-25 и С-75 в 1965 г. был удостоен Ленинской премии, лауреатами которой стали Р.А. Валиев, Л И. Горшков, К.К. Капустян, В.В. Коляскин, Г.С. Легасов, К.В. Лендзиан, Н.И. Оганов, Я.Л. Фридман, Ф.М. Шумилов, И.А. Шушков.
При разработке ЗРК С-75М2 была спроектирована ракета 5Я23 и выполнены доработки аппаратурной части комплекса для использования ракет 20ДП (и более поздних модификаций: 20ДС; 20ДУ; 20ДСУ) с наведением на пассивном участке траектории, что позволило увеличить максимальную дальность стрельбы по одиночной цели, летящей со скоростью до 500 м/с в беспомеховой обстановке, до 56 км.
Ракета 5Я23 (В-759) – одна из последних модификаций ракет для комплексов системы С-75 – была спроектирована в ОКБ ММЗ «Авангард». Разработка была начата по постановлению от 22 сентября 1967 г. С введением ракет данной модификации была обеспечена зона поражения: по дальности 6 (7)-56 (76) км, по высоте – 0,1 (0,05)-30 км, максимальная скорость поражаемой цели – 3700 км/ч.
Система зенитного ракетного оружия С-75М2 с ракетой В-759 (5Я23) была принята на вооружение в 1971 г.
Комплекс С-75МЗ представляет собой развитие комплекса С-75М2 с введением в боекомплект ракет 5В29 (В-760В) усовершенствованной боевой части и соответствующим дооборудованием системы управления и наведения ракеты.
Разработка ракеты 5В29 (В-760В) велась в ОКБ ММЗ «Авангард».
В связи с расширением номенклатуры ракет в модифицированных вариантах комплексов С-75М «Волхов» был разработан усовершенствованный вариант ТЗМ – ПР-11 ДА, обеспечивавший возможность проведения работ с ракетами 1ЗД 20Д 5Я23, 15Д и 5В29.
Система зенитного ракетного оружия С-75МЗ была принята на вооружение в 1975 г.
В середине 1970-х гг. началось оснащение комплексов аппаратурой телевизионно-оптического визира с введением канала оптического сопровождения цели, что позволило в условиях визуального наблюдения воздушной цели вести ее сопровождение и обстрел без использования радиолокационных средств ЗРК в режиме излучения. На станциях позднего выпуска также применена новая конструкция антенн «узкого» луча.
В состав комплекса была введена аппаратура «Дублер» с выносными имитаторами СНР (по доработкам ею оснащались и другие варианты комплекса С-75М, находившиеся на вооружении).
Минимальная высота зоны поражения была снижена до 200 м. Скорость полета поражаемых целей была доведена до 3600 км/ч. Также был введен режим стрельбы по наземной цели.
Совместные испытания нового варианта системы завершились в ноябре 1978 г.
В ходе проведения планового капитального ремонта комплексы С-75М «Волхов» ранних образцов доводились до уровня поставляемых в войска последних модификаций. Проведение доработок аппаратурной части комплексов в ряде случаев производилось на позициях силами заводских выездных бригад. Крупные доработки выполнялись в стационарных условиях на ремонтных предприятиях Министерства обороны при проведении плановых ремонтов.
Комплексы С-75М «Волхов» неко – торых модификаций с несколько измененным составом оборудования с начала 1970-х гг. под обозначением С-75 «Волга» поставлялись на экспорт с ракетами 20Д. С 1973 по 1987 г. было поставлено 53 комплекса «Волга» в Сирию, с 1975 по 1985 г. было поставлено 39 комплексов в Ливию.
Информация о возможном проведении модификации комплексов С- 75М «Волга» представлялась на выставке МАКС-95.