Воплотить идею в жизнь требовалось как можно скорее, и Постановлением СМ СССР № 1601-892 от 25 августа 1955 г. задание на проектирование комплекса реактивного вооружения для стрельбы по площадным целям с размещением его на ПЛ выдали сразу двум ОКБ — Г.М. Бериева и В.И. Челомея.
Первый этап проектных работ проходил в Москве, где находилось большинство предприятий и организаций, входящих в новую кооперацию смежников, с которыми и предстояло работать по новой теме.
Небольшую группу конструкторов возглавлял сам Г.М. Бериев, он же осуществлял координацию всех работ. Начальник бригады общих видов А.Г. Богатырев отвечал за проработку аэродинамической и весовой компоновки с выбором основных параметров са-молета-снаряда и его силовой установки, а также поддерживал контакт со специалистами ЦАГИ. Руководитель КБ-3 Х.Д. Кудзиев осуществлял связь с разработчиками оборудования, А.В. Максимов взаимодействовал с ОКБ Туманского, где разрабатывался специально для П-10 короткоресурсный вариант двигателя РД-9Б, а начальник бригады вооружения Г.С. Сазонов — с разработчиками боевой части.
Второй этап проектирования перенесли в Таганрог. Он завершился в конце 1955 г. выпуском чертежей самолета-снаряда и пускового устройства для него. К этому времени ведущим конструктором по самолету-снаряду был назначен А.Г. Богатырев. Успешно был использован опыт работ по Бе-10, т. е. вновь создана временная группа проектантов, состоящая из представителей всех подразделений ОКБ.
Опытное производство ОКБ-49 практически параллельно с выпуском конструкторской документации приступило к сборке головных экземпляров нового изделия.
Первый этап летно-конструкторских испытаний проходил с 21 по 27 июля 1956 г. на полигоне в Крыму. В ходе их было произведено три пуска модели самолета-снаряда (21, 25 и 27 июля) для оценки надежности старта с неподвижной пусковой установки (ПУ), сбрасывания стартовых ускорителей и работы узлов ПУ.
Макет самолета-снаряда имел те же весовые и геометрические данные, что и «боевое» изделие, однако для удешевления и простоты конструкции большая часть планера (за исключением силовых узлов) выполнялась из дерева. Для разгона использовались РДТТ типа ПРД-26.
Серия пусков показала, что короткие направляющие обеспечивают уверенный сход изделия с ПУ и можно переходить ко второму этапу — решению проблемы старта в условиях качки.
Летные испытания второго этапа продолжились на полигоне Капустин Яр с использованием качающегося стенда СМ-49, на котором устанавливалось стартовое устройство для П-10. Всего в период с 11 марта по 17 мая 1957 г. было произведено пять пусков — первые три с неподвижного стенда, два последующих — при имитации килевой качки. Пуски производились 11 марта, 1, 9, 19 апреля и 17 мая и прошли в целом удачно. Была достигнута дальность полета 120 км, и лишь 19 апреля произошел отказ механизма отделения правого стартового двигателя, в результате чего самолет-снаряд потерял устойчивость и упал в 1,9 км от пусковой остановки.
По результатам испытаний старт с неподвижного стенда и в условиях килевой качки был признан надежным, влияние килевой качки на процесс старта оценили как незначительное. Самолет-снаряд показал требуемую устойчивость и управляемость на всех участках траектории. В акте госкомисии отмечалось, что в связи с наличием выступающих деталей измерительной аппаратуры и недостаточно качественной отделки поверхности максимальная скорость полета оказалась меньше расчетной — 323–353 м/с вместо заданных 350–360 м/с. Поскольку на стенде СМ-49 нельзя было проверить работу всех систем изделия в комплексе, решено было продолжить испытания непосредственно на подводной лодке.
По Постановлению СМ СССР от 19 июля 1955 г. ЦКБ-18 Госкомитета по судостроению, возглавляемое главным конструктором П.П. Пустынцевым, в том же году разработало проект П611, по которому для отработки комплекса реактивного вооружения П-10 переоборудовалась дизельная подводная лодка проекта 611. В состав комплекса входили: один самолет-снаряд П-10, транспортный контейнер, в котором изделие хранилось со сложенными консолями крыла на специальной перекатной тележке, стартовое устройство, система навигационных приборов, комплексная система управления стрельбой, другие устройства и системы, обеспечивающие нормальную эксплуатацию стартового устройства и самолета-снаряда.
Для испытаний П-10 выделялась крейсерская подводная лодка Б-64 с нормальным надводным водоизмещением 1831 т, которая прошла в 1956–1957 гг. переоборудование по проекту П611 на судостроительном заводе № 402 в г. Молотовске (с 12 сентября 1957 г. — город Северодвинск).
Прочность контейнера рассчитывалась исходя из предельной глубины погружения лодки-носителя. К его задней части примыкало стартовое устройство, состоявшее из промежуточной и стартовой рам. Стартовая рама поднималась в боевое положение на угол 20,5° с помощью двух гидроцилиндров.
Самолет-снаряд перекатывался из контейнера на стартовую раму на тележке, от которой он отделялся только при старте.