Еще один недостаток «Тунгуски» заключался в полуавтоматическом способе сопровождении цели наводчиком через оптический прицел. При этом в боевой машине было изначально заложено автоматическое сопровождение цели радиолокатором сопровождения при стрельбе из пушек. Артиллерийская стрельба не требовала высочайшей точности наведения, ошибки радиолокатора были незначительными для облака рассеяния снарядов вблизи цели. В свою очередь, ракета должна была пройти рядом с воздушной целью на расстоянии не более 5 м, а установленный на «Тунгуске» радиолокатор давал на расстоянии 8 км собственную ошибку, которая вдвое превышала требуемые параметры. Поэтому лишь применение оптики позволяло вывести ракету на цель с точностью 2–3 м, но для этого требовались операторы высокой квалификации, которые должны были постоянно тренировать свои навыки.
В 1992 г. в КБП по заказу ГРАУ Министерства обороны приступили к работе, названной «Разгрузка оператора». В процессе ее выполнения была введена схема разгрузки, позволившая существенно облегчить работу наводчика при двухкоординатном сопровождении подвижной воздушной цели оптическим прицелом. Это также дало возможность реализовать идею использования станции сопровождения для автоматического сопровождения воздушного объекта при стрельбе ракетой. При этом остававшиеся ошибки наведения оператор мог выбрать с помощью ручного манипулятора.
В состав аппаратуры боевой машины были введены: аппаратура приема и реализации автоматизированного целеуказания от батарейного командирского пункта; ИК-пеленгатор ракеты — аппаратура выработки координат ракеты; новый вычислитель, обладающий большим быстродействием и памятью; модернизированная система измерения углов качек.
Проведенные на полигоне натурные испытания дали хороший результат: была повышена точность сопровождения и снижена зависимость эффективности боевого применения ракетного оружия при использовании оптического канала от уровня профессиональной подготовленности наводчика.
Наряду с этим в КБП усовершенствовали и саму ракету, получившую обозначение 9М311-1М. Ее маршевая ступень вместо трассера в хвостовой части, служившего источником сигнала для датчика координат ракеты, оснащалась непрерывным и импульсным источником света — лампой-фарой. Доработке подверглась и аппаратура ракеты: была повышена ее помехозащищенность при обстреле целей, использующих оптические помехи, лазерный неконтактный датчик заменили на радиолокационный, с круговой диаграммой направленности антенны.
Все это позволило увеличить зону поражения комплекса до 10 км, улучшить помехозащищенность оптической линии управления ракетой, гарантированно поражать малоразмерные цели, такие как крылатые ракеты.
Из воспоминаний А.Г. Шипунова: «В целом, обстановка в нашей работе по совершенствованию «Тунгуски» была благоприятной. Все участники кооперации работали на одну задачу. Конечно, в какой-то степени мы продолжали соперничать с созданным к тому времени «Тором», хотя наша система не была всепогодной из-за того, что на начальных этапах не нашлось подходящих решений для создания таких средств автоматического сопровождения. Но ко времени создания варианта «Тунгуска-M1» решения были найдены, и получилось очень неплохо — на демонстрационных испытаниях было получено прямое попадание в такую сложную мишень, как Е-95. Однако это было уже в 1990-е годы, когда настали другие времена. «Тунгуска-М1» прошла испытания, но ее долго не принимали на вооружение. Формальной причиной было то, что выдвинутыми в этом десятилетии новыми требованиями предусматривалось наличие для комплекса отечественной базы производства. Поэтому вместо ГМ-352 белорусского производства «Тунгуска-М 1» получила шасси ГМ-5975 Мытищинского производственного объединения «Метровагонмаш». Особых возражений там не было, но наша боевая машина поначалу потеряла ряд своих ценных качеств, в том числе гидропневматическую подвеску. Я всеми силами сопротивлялся такому подходу, выступал на совещаниях, говорил, что это резко снизит точность стрельбы, особенно в движении. Понемногу ко мне начали прислушиваться, и современен нам удалось общими усилиями довести машину до необходимого уровня».
В окончательном виде модернизированная «Тунгуска-М 1» была принята на вооружение 2 сентября 2003 г.
Этот вариант комплекса обеспечивает стрельбу зенитными автоматами с места, коротких остановок и в движении в любое время суток и любых погодных условиях, а ракетами с места — в условиях визуальной видимости.
Кроме боевых средств, в состав ЗПРК «Тунгуска-М1» входят средства технического обслуживания и ремонта и учебно-тренировочные средства.
В состав средств технического обслуживания и ремонта входят: транспортно-заряжающая машина 2Ф77М; машина ремонта и технического обслуживания 1Р10-1 Ml; машина технического обслуживания 2В110-1; машина ремонта и технического обслуживания 2Ф55-1М1; машина (мастерская технического обслуживания) МТО-АГЗ-М1.