Первые проработки размещения зенитного ракетного оружия на кораблях выполнили в НИИ военного кораблестроения еще к 1950 г. В результате было определено, что на крейсере пр.68бис можно разместить до 34, а на эсминце пр.41 — до 14 зенитных ракет Р-101, которые представляли собой воспроизведение трофейной «Вассерфаль», так и не доведенной немцами до боевого применения. Но это явилось лишь первой «примеркой» нового оружия к кораблю и затрагивало только проблемы размещения собственно ЗУР, но не наиважнейших для решения боевой задачи систем обнаружения воздушных целей и наведения ракет. Вскоре исследования по Р-101 прекратили, так как началось создание ракеты В-300 для зенитной ракетной системы (ЗРС) «Беркут» (С-25), предназначенной для обороны Москвы. Эта разработка велась в условиях чрезвычайной даже для тех лет секретности, поэтому никакой информации о ней ни на флот, ни корабелам не поступало.
Только после завершения создания первой ракетной системы ПВО вернулись к изучению возможности вооружения кораблей зенитными управляемыми ракетами (ЗУР). Однако элементы стационарной С-25 оказались слишком тяжелыми и громоздкими для использования на кораблях, поэтому за основу взяли еще только проектировавшийся перевозимый комплекс Войск ПВО страны С-75 в его первой, несколько упрощенной модификации СА-75.
Первоначально проработки велись применительно к уже явно устаревшим крейсерам пр.68К, заложенным еще до войны и вступившим в строй к 1950 г. Нотак как стоимость такой модернизации оказалась сопоставима с затратами на постройку нового корабля, дальнейшие исследования проводились в основном применительно к более современным крейсерам пр.68бис. Работы на семи строившихся кораблях этого проекта приостановили в 1955 г. до готовности технической документации для их достройки в качестве ракетоносцев с комплексом «Стрела», а не классических артиллерийских кораблей.
Постановлением Правительства от 13 августа 1955 г. «О защите кораблей ВМФ от авиации» предписывалось, в частности, переоборудование уже вступивших в строй артиллерийских кораблей пр.68бис с заменой обеих кормовых башен на пусковые установки зенитного комплекса С-75. В соответствии с постановлением от 30 января 1956 г. на 1959–1960 гг. предусматривался ввод в строй трех крейсеров с зенитным ракетным вооружением по пр.70 с заменой всех четырех башен главного калибра на пусковые установки зенитного ракетного комплекса (ЗРК), получившего обозначение «М-2».
После того как летом 1956 г. военные сочли нецелесообразным перевооружение крейсеров либо только ударным, либо только зенитным ракетным оружием, началось проектирование корабля пр.64 с 12 крылатыми противокорабельными ракетами П-6 и зенитным ракетным вооружением, в одном из вариантов включавшем две спаренные пусковые установки (ПУ) ЗРК М-2бис — модернизированного варианта М-2, а также ПУ ракет комплекса малой дальности М-1. Так как эти корабли могли вступить в строй только в начале 1960-х гг., предполагалось перевооружить четыре из уже построенных крейсеров по пр.71 с заменой на ЗРК только кормовых башен главного калибра. Однако и этот проект не был реализован, так как утвержденная в конце 1958 г. программа военного кораблестроения уже не предусматривала ни достройку, ни переоборудование крейсеров пр.68бис.
ЗРК М-2 «Волхов-М» был установлен на крейсере «Дзержинский», переоборудованном в 1957–1958 гг. по пр.70Э, при этом только третья башня главного калибра уступила место спаренной ПУ ракет. Большие габариты ЗУР ограничили боекомплект всего десятью ракетами, а применение токсичных, агрессивных и огнеопасных компонентов топлива создавало предпосылки для аварий и катастроф.
Эти недостатки М-2, а также его дальность, недостаточная для поражения самолетов противника до пуска ими своих ракет, стали очевидными уже к началу 1956 г. Поскольку даже при проектировании нового корабельного ЗРК не удавалось сразу устранить его громоздкость и недостаточную дальность, постановлением от 27 марта 1956 г. задавалась разработка комплексов реактивного оружия малой (до 16 км) и большой (до 55 км) дальности.
В результате к лету 1956 г. определилась система корабельного зенитного ракетного вооружения, включавшая комплексы малой, средней и большой дальности — М-1, М-2 и М-3 соответственно. Американцы в это время реализовали «программу трех Т» из комплексов «Тартар», «Терьер» и «Тейлос».