Несмотря на эту неудачу, пуск посчитали успешным и сделали соответствующий доклад Хрущеву. А другого варианта у ракетчиков и не было, ибо в этот же день с мыса Канаверал впервые стартовал полностью заправленный «Титан». В полете ракетой управляла штатная радиоинерциальная система. В отличие от Р-16, американская ракета чисто отработала заданную программу и, преодолев 3500 км, упала в океан.
Следующий пуск «Титана» состоялся 24 февраля 1960 г. Он был приурочен к испытаниям головной части Мк.4. Она отличалась более совершенными аэродинамическими формами и была способна противостоять температурам до 8300°С. Носок ГЧ имел покрытие из кварцевой керамики с металлическим сотовым заполнителем. После входа в атмосферу керамика постепенно испарялась и предохраняла боеголовку от перегрева. Ракета успешно стартовала и пролетела 7900 км. Головная часть, заполненная испытательной аппаратурой, была подобрана вертолетом в заданном районе.
Следующий запуск Р-16 состоялся только 3 марта. И на этот раз вторая ступень повела себя непредсказуемо, но система передачи телеметрии отработала исправно и испытатели могли подробно проанализировать полет. Виной всему опять была вибрация. На этот раз ее амплитуда и частота указывали на то, что перемещение массы топлива в баках раскачивают вторую ступень, а система управления не в состоянии парировать эти колебания. После этого в баки обеих ступеней поставили перегородки – гасители колебаний. Исследования и доработки требовали времени. Янгель начал отставать от американцев.
29 сентября 1960 г. в США была предпринята попытка запустить «Титан I» на рекордную дальность 16000 км в Индийский океан. До этого момента ни одна боевая ракета в мире еще не пролетала такого расстояния. Но в реальности ракета пролетела всего 9700 км и упала в южной части Атлантического океана. Вместо боеголовки в головной части стояла капсула с телеметрической аппаратурой. После входа в атмосферу капсула с записанными данными была выброшена из задней части ГЧ и подобрана поисковой группой. Расследование неудачи показало, что «недолет» произошел в результате преждевременного выключения двигателя второй ступени.
В 1961 г. испытания продолжились. В феврале провели повторный запуск ракеты на максимальную дальность, теперь уже успешный, траектория активного участка полета регистрировалась фотокамерами при помощи установленных на ракете двух ярких проблесковых огней.
В марте «Титан» снова постигла неудача. Ракета запускалась из боевой шахты на базе Ванденберг, потеряла управление и была подорвана на 140-й секунде полета.
23 июня состоялся неудачный запуск «Титана I» с чисто инерциальной системой наведения в рамках разработки проекта «Титан II».
В июле прошел испытания комплект ложных целей для преодоления ПРО. Каждая цель имела собственный твердотопливный двигатель и имитировала полет боеголовки. Шесть целей запускались в момент отделения головной части и четыре – при ее входе в атмосферу.
В июле, после устранения неполадок, был проведен успешный запуск ракеты с инерциальной системой наведения.
Несмотря на определенные неудачи, американские специалисты считали ход испытаний вполне успешным. Радиоинерциальная система наведения продемонстрировала высокую надежность и точность работы. Она включалась автоматически после подъема «Титана» на высоту 20-30 м. Боевая ЭВМ «Афина», находящаяся в подземном бункере стартового комплекса, просчитывала траекторию полета и выдавала координаты прогнозируемой точки падения с точностью до 400 м. Радиокомандная часть системы начинала передавать на борт ракеты команды управления, основанные на данных ЭВМ и радиолокационного наблюдения за полетом. Эта часть системы наведения работала до момента выключения двигателя второй ступени.
На высоте 90000 м включалась инерциальная часть. Небольшие скоростные гироскопы начинали измерять угловое ускорение по всем трем осям и регулировали подачу гелия из баллона в головной части по системе трубопроводов, расположенных вокруг контейнера с боеголовкой, в четыре небольших сопла, расположенных по периферии основания головной части. После входа в плотные слои атмосферы работа этой системы прекращалась и боеголовка летела по инерции. Точность стрельбы составляла 2000 м.
В ходе летных испытаний конструкторы приняли решение отказаться от твердотопливных двигателей разделения ступеней. Это давало выигрыш в весе полезной нагрузки. Вместо них использовали «дармовой» газ от газогенератора привода турбонасоса ЖРД второй ступени. Выхлопные газы газогенератора направили в сопла, расположенные вокруг двигателя второй ступени. Как только проходила команда на запуск двигателя, первым начинал работать газогенератор, сопла создавали небольшую тягу и ступени плавно разделялись.
Всего, в ходе летных испытаний, было совершено 47 пусков ракеты: 34 успешных, 9 частично успешных и 4 неудачных.