Испытания другой разработки ОКБ‑2, выглядевшей поначалу чрезвычайно перспективной, – ракеты В‑758, к середине 1966 года подходили к своему завершению.
Они начались еще в конце 1963 года, после того как на долгопрудненском заводе изготовили первые опытные образцы ракет. 27 декабря 1963 года состоялся первый пуск В‑758 по баллистической траектории. Вначале все шло идеально, до того момента пока перед отделением ускорителя не были запущены все четыре ее «прямоточки». Сразу же после этого из‑за их разнотяговости возникли большие возмущающие моменты. В результате (при застопоренных рулях) через 20 с полета одна из «прямоточек» разрушилась, следом разрушилась и ракета.
Но необходимые доработки в филиале ОКБ‑2 были сделаны быстро и в дальнейших пусках, проводившихся каждый месяц, от ракеты удалось добиться устойчивого полета на заданную дальность и заданные высоты. Уже с 11‑го пуска, который состоялся 10 октября 1964 года, начались программные и контурно‑программные пуски, во время которых ракета наводилась на условную «электронную» цель, с последующей реализацией команд от программного механизма, находившегося на станции наведения или на борту, чем моделировался реальный процесс перехвата.
Показанные ракетой характеристики впечатляли. Так, ее максимальная скорость, достигнутая при работе двигателя третьей ступени и сброшенных «прямоточках», соответствовала числу
В 1965 году параллельно с пусками твердотопливной В‑758 в ОКБ‑2 была начата разработка ее варианта с четырьмя жидкостными ПВРД, работающими на керосине. По расчетам, их более высокие энергетические характеристики – удельный импульс мог достичь 1200 с вместо 550 с у твердотопливного варианта – могли заметно уменьшить стартовую массу ракеты. Вскоре Грушин подписал задание на разработку такой двигательной установки, которое было выдано в ОКБ‑670 М. М. Бондарюка, где к тому времени успешно завершили работы над «прямоточкой» для люльевской ЗМ8. Бондарюк, уже подрастерявший приверженцев «прямоточного» направления, взялся за выполнение задания Грушина с удвоенной энергией. И к концу 1965 года в ОКБ‑2 получили капитальный пятитомный проект двигателя РД‑046. А в феврале 1966 года состоялся первый пуск В‑758 с четырьмя РД‑046. Как и ожидалось, ракета с новыми двигателями стала примерно на 200 кг легче, несколько выше стали и ее характеристики.