Острая полемика развернулась по вопросу базирования М-52К. ОКБ-23 ориентировалось в соответствии с заданием на сверхклассные аэродромы с длиной взлетно-посадочной полосы не менее 3000 м. Военные же требовали сократить длину разбега до 2500 м. В результате для взлета с перегрузочным весом конструкторы предложили применить среднюю сбрасываемую стойку с самоориентирующейся четырехколесной тележкой шасси. Она могла воспринимать до 85 000 кг взлетного веса, обеспечивая перед отрывом от земли угол атаки 13,5 градусов при скорости 430 км/ч. Предусматривалось спасение средней стойки на парашюте для ее повторного использования. В случае применения стартовых ускорителей СУ-50 тягой по 17 000 кгс дистанция разбега не должна была превышать 2950 м.
Рассматривался также вариант точечного старта с помощью ускорителей общей тягой до 360 тонн. Наклон ускорителей под углом около 53 градусов к горизонту мог обеспечить отрыв самолета с места, разгон в течение 15 секунд до скорости 550 км/ч и набор высоты 300 м на дистанции 1500–2000 м. Ожидалось, что применение точечного старта при рассредоточении мест базирования резко повысит живучесть дальней авиации в условиях внезапного нападения вероятного противника. Взлетный вес системы М-52К в этом случае доводился до 217 тонн.
Для сокращения послепосадочного пробега предлагалось использовать аэрофинишер, по типу того, что применяются на авианосцах. Для достижения повышенных летных характеристик и обеспечения заданного радиуса действия ОКБ-23 предложило модифицировать носитель в М-52А, использовав последние резервы по повышению аэродинамического качества и снижению веса планера. Прорабатывался вариант морского дальнего разведчика М-52Р.
Но все это усложняло проект и не давало необходимого результата. Советский авиапром тогда не мог решить главную задачу – создать высокоэкономичный двигатель. Тогда и появилось предложение перейти к схеме бесхвостка. Так появился проект «54». В нем сохранили почти все от самолета М-52: крыло, силовую установку, шасси, оборудование и вооружение. Правда, новая схема вынудила изменить систему управления, перейдя к элевонам. Этот проект просуществовал недолго, поскольку моторостроители пообщали довести параметры двигателей до требуемых. Вроде все и успокоились, только необходимые двигатели так и не появились ни через десять, ни через двадцать лет.
Был запланирован выпуск пяти самолетов М-52, вооруженных ракетами Х-22. Две машины предписывалось выпустить в 1960 году и три – в 1961-м. Несколько позже руководство Министерства обороны и ГКАТ обратилось в правительство с предложением ограничить выпуск тремя машинами,
Вслед за этим ГКАТ, Госкомитет по радиоэлектронике и Министерство обороны предложили вообще прекратить работы по М-52, но ЦК КПСС и Совет Министров СССР своими решениями от 5 февраля и 30 мая 1960 года разрешили закончить строительство трех самолетов для накопления опыта в промышленности и ВВС. Окончательная сборка М-52 продолжалась в 1960 году, но сильно затянулась из-за отсутствия двигателей М16-17Б. В последующем, ввиду бесперспективности самолета, приняли решение о прекращении всех работ по этим машинам. К этому времени на программу М-52К затратили 29 562 тыс. рублей.
В 1962 году Владимир Михайлович, будучи начальником ЦАГИ, предложил возобновить работы по М-52. В связи с этим 15 мая этого же года П.В. Дементьев докладывал в ЦК КПСС: