8 сентября 1958 г. в ходе показа ракетной техники руководителям партии и правительства во главе с Н.С. Хрущевым на полигоне Капустин Яр (операция «Береза») наряду с ракетами Р-1, Р-2, Р-5М и Р-11 была продемонстрирована на земле и в полете янгелевская Р-12. Ее охарактеризовали как наиболее современный образец из представленных руководству.
Всего в ходе летных испытаний выполнили 24 пуска Р-12.
Положительные результаты проведенных в декабре 1958 г. контрольных испытаний первых серийных ракет легли в основу правительственного Постановления от4 марта 1959 г. №238-106 «О принятии на вооружение ракеты Р-12». Это постановление подтверждало выполнение важнейшего требования по максимальной дальности – 2000 км, которая обеспечивалась при нормальных атмосферных условиях старта (температура – +15‘С, давление – 760 мм рт.ст.). Минимальная дальность (800 км) несколько превышала первоначально заданную величину (500 км). Точность попаданий оценивалась для 90% пусков в ±5 км по дальности и ±4 км в боковом направлении. С учетом остальных 10% ракет эти показатели увеличивались до ±7 км и ±6 км соответственно. Применение ракет обеспечивалось в температурном диапазоне от -40 до +50'С при скорости ветра у земли до 15 м/с.
Вместе с ракетой 8К63 правительственным постановлением принималось на вооружение и множество агрегатов и средств наземного оборудования комплекса, позднее получившего наименование 8П863.
Транспортировка и подъем ракеты в вертикальное положение с размещением на стартовом столе 8У217 осуществлялись с помощью установщика 8У210, транспортной тележки 8Т115 и крана 8Т25. Головная часть монтировалась с использованием стыковочной машины 8Т318 и машины обогрева ГЧ 8Н217. Операции по заправке ракеты Р-12 компонентами топлива проводились с задействованием заправщика горючего 8Г112, автозаправщика окислителя 8Г113, цистерны окислителя 8Г131, подогревателя-заправщика перекиси водорода 8Г210, автомашины ЗИП двигательного отделения 8Т325, передвижного воздушного компрессора 8ГЗЗ, автоцистерны перекиси водорода 8Г11, подогревателя воздуха 9Г27, обмывочно-нейтрализационной машины 8Г311 и фотоэлектрического индикатора влажности 8Ш31.
Предстартовые проверки и подготовка к пуску проходили с использованием машин автономных испытаний 8Н112, горизонтальных испытаний 8Н113 и подготовки пуска 8Н213. Азимутальное ориентирование ракеты производилось в вертикальном положении с применением комплекта приборов прицеливания 8Ш14. При этом, как и на всех предыдущих изделиях, производился физический разворот ракет с ориентацией стабилизатором №1 в сторону цели.
Электроснабжение при проведении этих операций осуществлялось с привлечением дизель-электростанций ЭСД-20-ВС/400 и ЭСД-50-ВС/400, агрегата электропреобразования 8Н214, комплекта приборов с кабелями №1 8Н215, комплекта приборов с кабелями №2 8Н216, машины с кабелями ТП 8Н218 и машины ЗИП электроснабжения 8Т332.
Кроме того, в состав комплекса входили технологическая палатка 8Ю12, автомашина ЗИП стартового отделения 8Т330, автовышка 8Т118, машины приспособлений ТП 8Т310 и другие средства.
Приведенный перечень систем и агрегатов в какой-то мере дает представление о чрезвычайно сложном организме, именуемом примелькавшимся термином «ракетный комплекс», и косвенно характеризует еще явно недостаточный уровень мобильности этого оружия в 1950-1960-х гг., абсолютно несопоставимый с изумительными возможностями подвижных грунтовых стратегических комплексов семейств «Пионер», «Тополь» и «Яре».
В конце 1950-х гг. планами работ ОКБ-586 предусматривалось создание ракеты Р-12М, оснащенной головной частью с усовершенствованным взрывателем «Вибратор», с заменой в аппаратуре системы управления электролитических интеграторов на гироинтеграторы, способные определять не только конечное, но и текущее значение скорости. При этом требовалось обеспечить более длительного пребывание изделия в заправленном состоянии. Однако с учетом перегруженности ОКБ-586 работами по более перспективным Р-14 и Р-16 создание Р-12М было прекращено по постановлению от 13 октября 1960 г.
По информации, опубликованной в «Энциклопедии отечественного ракетного оружия 1817-2002 гг.» (с. 469), велись также работы по оснащению Р-12 химической головной частью кассетного типа «Туман».
В 1958-1959 гг. прорабатывалась также возможность увеличения дальности до 3000 км за счет дооснащения ракеты типа Р-12 второй ступенью при сохранении заряда головной части. Стартовая масса ракеты возрастала до 48 т, а длина-до 26,5 м. К этому времени в ОКБ-586 уже успешно создавалась одноступенчатая ракета средней дальности Р-14, которая, несмотря на вдвое большую стартовую массу (87 т), была проще, дешевле по сравнению с двухступенчатой модификацией Р-12 и обеспечивала максимальную дальность около 4000 км при более мощной головной части.
Хотя эти исследования показали нецелесообразность продолжения работ по двухступенчатой Р-12 в военных целях, их результаты использовались позднее при создании двухступенчатого космического носителя 63С1 («Космос») на базе Р-12.