Дубнинский завод № 256 в 1957 г. построил три опытных снаряда Х-20 (К-20), но первый пуск 17 марта оказался неудачным — из-за непроизвольного выхода двигателя на повышенные обороты (т. н. «раскрутки») ракета достигла числа М=2,2 вместо 1,6 на высоте 12 500 м вместо 15 000 и пролетела 250 км, а не 400. В Дубне сделали 17 усовершенствованных К-20М для Совместных Государственных испытаний, в том числе 8 — со штатной БЧ. Из 16 пусков с октября 1958 г. по ноябрь 1959 г. 11 были успешными, но заданную точность не получили, а термоядерную БЧ проверяли только в виде бомбы сбросом с Ту-16А и Ту-95А. В это время на боевое дежурство заступили первые межконтинентальные ракеты. Функции первого ответного удара по территории США были отданы им, а крылатыми ракетами планировалось добивать объекты, которые уцелеют, но главное — теперь с их помощью собирались бороться с авианосными группами. В связи с изменением назначения системы — главной задачей стало уничтожение крупных соединений ВМС противника, прежде всего, авианосных групп на ходу — для проверки автоматики БЧ, а также возможности стрельбы по подвижным целям 16 и 23 марта 1959 г. сделали ещё три успешных пуска на морском полигоне.
По ходу испытаний на К-20М поставили короткоресурсные ТРДФ АЛ-7ФК, в которых исключили «раскрутку», ввели карбюрированный розжиг основной камеры сгорания для обеспечения надёжного запуска после длительного полёта, когда ракета остывает до –40°С и установили однорежимное упрощённое эжекторное сопло. Двигатель стал дешевле, надёжнее и мощнее — полётное число М возросло до 1,75, что позволяло довести дальность до 600 км.
Система К-20 была принята на вооружение 9 сентября 1960 г., её создание было отмечено Ленинской премией за 1963 г. Выпуск снарядов развернули на заводе № 23 в Филях, авиазавод № 18 в Куйбышеве построил два опытных и 47 серийных самолётов Ту-95К, а затем 23 усовершенствованных Ту-95КМ. Новые бомбардировщики и ракеты Х-20М поступили на вооружение 182-го Гв. ТБАП в Моздоке, который впервые показал новое оружие над Красной площадью, и 1006-го ТБАП в Узине под Киевом. Поначалу подготовка к боевому вылету занимала почти сутки, но стараниями личного состава норматив был сокращён до 4 часов. Ракетоносцы летали на все виды боевой учёбы не только со своих баз, а по всему Союзу, в том числе с ледовых и тундровых аэродромов в Арктике — советская техника надёжно работала и там.
Поначалу было много отказов, но постепенно точность и надёжность поражения подвижных морских целей, на что были неспособны аналогичные ракеты НАТО, улучшилась. Противник так и не «расколол» систему наведения Х-20 и не мог эффективно ставить ей помехи.
В конце 70-х гг. началась замена ракет Х-20М новыми Х-22Н с переоборудованием носителей. А последние пуски Х-20М состоялись в 1986 г. и они показали тогда лучшие результаты, чем новейшие Х-55. Но время «Комет» истекло, а новое оружие вскоре будет отработано и станет даже более надёжным, чем они.
ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫЙ САМОЛЁТ-СНАРЯД К-10С
Ответом на вооружение кораблей НАТО зенитными ракетами стала система «Комета-10». Носитель Ту-16К10 создавался в ОКБ-156 Туполева (вёл тему А. В. Надашкевич), а его локатор ЕН и система командного наведения К-10У — КБ-1 Минспецмаша (С. Ф. Матвеевский). Под центральный балочный держатель БД-238 подвешивался сверхзвуковой самолёт-снаряд К-10С, спроектированный ОКБ-155 Микояна (М. И. Гуревич).
Постановление Совмина от 3 февраля 1955 г. требовало начать испытания к 1 марта 1957 г., но все исполнители были загружены другими заказами и смогли начать разработку лишь в ноябре 1955 г., потому 16 ноября сроки были сдвинуты «вправо».