В состав комплекса «Стрела-10СВ» была введена аппаратура оценки зоны пуска 9С86, которая автоматически вырабатывает данные для отработки требуемых углов упреждения. Это позволило своевременно осуществлять пуски ракет. Ее основу составляет когерентно-импульсный радиодальномер миллиметрового диапазона волн, обеспечивавший определение дальности до цели (в пределах от 430 до 10 300 м с ошибкой не более 100 м) и радиальной скорости цели (с ошибкой не более 30 м/с), а также аналого-дискретное счетно-решающее устройство, которое определяет границы зоны пуска с максимальными ошибками 300-600 м и углы упреждения при пуске со средними ошибками 0,1-0,2°.
В комплексе «Стрела-10СВ» появилась возможность обстреливать более скоростные цели по сравнению с ЗРК «Стрела-1М», расширились границы зоны поражения. Если комплекс «Стрела-1М» не был защищен ни от естественных, ни от организованных оптических помех, то ЗРК «Стрела-10СВ» при работе с использованием теплового канала ГСН защищен от естественных помех и в определенной мере - от одиночных преднамеренных оптических помех-ловушек. Однако в ЗРК «Стрела-10СВ» еще оставались многие ограничения эффективной стрельбы с использованием как фотоконтрастного, так и теплового каналов ГСН ЗУР.
В 1977 г. была проведена модернизация комплекса «Стрела-10СВ». Была усовершенствована ГСН ЗУР и аппаратура запуска ракет боевых машин 9А34 и 9А35. Комплекс получил название «Стрела-10М» (9К35М). ,
ГСН ракеты 9М37М по траекторным признакам может производить селекцию цели и организованных оптических помех, что позволило снизить эффективность тепловых помех-ловушек.
По всем другим характеристикам комплекс 9К35М аналогичен комплексу «Стрела-10СВ», за исключением некоторого увеличения (на 2-3 с) работного времени при стрельбе в условиях помех.
Испытания ЗРК 9К35М проводились с января по май 1978 г. Комплекс «Стрела-10М» был принят на вооружение в 1979 г.
В 1979-1980 гг. была проведена дальнейшая модернизация комплекса «Стрела-10М».
В ходе ее проведения в боевые машины комплекса была введена аппаратура автоматизированного приема целеуказания 9В179-1 от батарейного командирского пункта ПУ-12М и командного пункта начальника ПВО полка ППРУ-1 («Овод-М-СВ») или от РЛС обнаружения, оснащенных аппаратурой АСПД-У, а также аппаратура отработки целеуказаний, обеспечивавшая автоматизированное наведение пускового устройства на цель. В комплект боевых машин комплекса были введены откидывающиеся от бортов боевых машин поплавки из пенополиуретана для преодоления водных преград вплавь с полным боекомплектом ЗУР и пулеметом, а также дополнительная радиостанция Р-123М для обеспечения приема телекодовой информации.
Полигонные испытания опытного образца комплекса, получившего наименование «Стрела-10М2» (9К35М2), были проведены в июле-октябре 1980 г.
В результате испытаний было установлено, что в заданной зоне поражения с использованием автоматизированного приема и отработки ЦУ (при самонаведении ЗУР по фотоконтрастному каналу без помех) ЗРК обеспечивает эффективность стрельбы одной ЗУР по истребителям на встречных курсах, составлявшую 0,3 на дальности 3,5 км и 0,6 в диапазоне дальностей от 1,5 км до ближней границы зоны, что превышало эффективность стрельбы комплекса «Стрела-10М» на 0,1-0,2 на тех же дальностях. Это достигалось за счет увеличения дальности обнаружения цели с 6,8 до 8,4 км, сокращения работного времени при ЦУ с 8,5 до 6,5 с, увеличения частоты непропуска цели с 0,7 до 1, сокращения времени доведения ЦУ до оператора (в 2,5 раза) и отработки целеуказания (в 2 раза).
В 1981 г. комплекс «Стрела-10М2» был принят на вооружение. В период 1983-1986 гг. под шифром «Китобой» была проведена модернизация ЗРК «Стрела-10М2». Она осуществлялась кооперацией предприятий, разработавшей ЗРК «Стрела-10».
По сравнению с ЗРК «Стрела-10М2», модернизированный комплекс должен был иметь большую зону поражения и обладать более высокой эффективностью и помехозащищенностью в условиях интенсивных организованных оптических помех, обеспечивать стрельбу по всем типам низколетящих воздушных целей (самолетам, вертолетам, крылатым ракетам, дистанционно-пилотируемым аппаратам).
Совместные испытания опытного образца ЗРК «Китобой» проводились с февраля по декабрь 1986 г. В 1989 г. после доработки ЗУР 9МЗЗЗ он был принят на вооружение Советской Армией под названием «Стрела-10МЗ» 9К35МЗ.