Переход был осуществлен подо льдами Арктики с 14-го по 30 сентября 1963 г. В связи с тем, что планом похода предусматривалось как приледнение для сеансов связи, так и всплытие в полыньях, в том числе в районе дрейфующих станций СП-10 и СП-12, на корабле усилили ограждение рубки, за счет своеобразного «ледового гребня», смонтированного на его верхней части. Кроме того, обтекатели антенн ГАС и кормовой вертикальный стабилизатор защитили решетчатыми конструкциями. На лодку была погружена ракета, которую надлежало выстрелить по одному из полигонов после выхода из подо льда. За время похода К-178 прошла 4411 миль из них 3460 миль под водой, в том числе 1617 миль подо льдами. Она поставила своеобразный рекорд: дважды всплывая в битом льду; шесть раз – в полыньях и дважды приледняясь. Все эти маневры пришлось выполнять в сложнейших условиях, требовавших от экипажа высочайшей профессиональной подготовки. В процессе одного из всплытий, вышли из строя носовые горизонтальные рули. Хотя лодку стало затягивать под лед, она смогла всплыть в полынье, и восстановить работоспособность рулей. К сожалению, несмотря на то, что К-178точно всплывала в районе дрейфующих станций, по целому ряду причин, контакт с их персоналом установить не удалось. В Чукотском море ее встретили корабли ТОФ и провели через Берингов пролив. Как и во время других трансокеанских переходов АПЛ, корабль вел непрерывное наблюдение за ледяным покровом и промер глубин с определением характера рельефа дна. В частности, при прохождении над хребтом Ломоносова, штурманы обнаружили значительные расхождения с данными, указанными на имеемых в тот период картах. За этот поход командира корабля капитана 2 ранга А.П. Михайловского представили к званию Герой Советского Союза, а остальных членов экипажа наградили орденами и медалями. Второй на Дальний Восток перешла К-55 под командованием капитана 2 ранга Ю.В. Перегудова. Этот переход был осуществлен с 25 июня по 6 сентября 1968 г. Он имел одну важную особенность. Пройдя подо льдом 1735 миль, не заходя в базу, лодка через Чукотское море направилась в северо-восточную часть Тихого океана, где около 40 суток несла боевую службу.
До 1965 г. АПЛ пр. 658 отрабатывали задачи курса боевой подготовки, выполняли ракетные стрельбы с необорудованных позиций, в том числе и во льдах, а также участвовали в общефлотских учениях по прорыву противолодочных рубежей. Так, например, только за один 1961 г. (первый год эксплуатации) К-55 совершила шесть походов, один из которых (с 23 июня по 13 июля), впервые в практике отечественного флота, более чем 20 суток был осуществлен в подводном положении без всплытия. Во время этого выхода в море лодка прошла под водой 5727 миль со средней скоростью 12 уз. Не менее интересен поход, осуществленный К-16 в июле 1962 г. У берегов Великобритании она занималась задачей отработки старта всего боезапаса с необорудованных позиций.
С точки зрения боевого использования БР с подводным стартом, наибольшее значение имели испытания, осуществленные на К-33 в сентябре 1965 г. На этом корабле, впервые в практике отечественного флота, была осуществлена залповая стрельба ракетами комплекса Д-4, что позволило решить проблему пуска всего боезапаса с лодок пр. 658Ми пр. 629А без какой-либо существенной его доработки. Дело в том, что при старте столь громоздкой ракеты не сразу происходило заполнение шахты водой, в результате лодка как бы получала «импульс на всплытие» и выходила из «стартового коридора». Для следующего пуска корабль должен был вновь войти в него, а для этого требовалось время. Вот для определения параметров этого «коридора» и проводились испытания на К-33. В частности, был осуществлен запуск двух ракет Р-21, а пуск третьей имитировался путем подачи воздушного пузыря в ЦГБ лодки. Интервал между пусками составил 2,5 мин, а время между нажатием кнопки «Выстрел» и выходом ракеты за верхний срез шахты – около 30 сек. На следующих отечественных ракетных комплексах была введена система автоматизации залпового пуска.