Переоборудование ПЛ "Б-64" (зав.№ 633) проекта 611 по проекту П-611 производилось на заводе № 402 в течение 1956 года и в первом полугодии 1957 года. На комплексные испытания I-го этапа лодка была предъявлена в сентябре 1957 года.

Комплексные испытания проводились на морском полигоне с 23 сентября по 31 октября 1957 года в объеме утвержденных программ. За этот период было сделано четыре пуска самолетов-снарядов, из которых два первых были неудачными, так как снаряды упали в море, не пройдя заданной дистанции. Однако, по заключению комиссии эти падения были случайными, не связанными с конструкцией самолета-снаряда или стартового устройства. Этими четырьмя пусками первый этап комплексных испытаний был закончен.

Государственные испытания П-10 на Б-64 были отменены в связи с успешными испытаниями самолета-снаряда П-5 конструкции Челомея.

Позднее подводная лодка Б-64 была восстановлена в первоначальное состояние по проекту 611.

В соответствии с Постановлением СМ №1601-892 от 25.08.1955 г. был разработан проект большой дизельной ПЛ пр.642, вооруженный двумя самолетами-снарядами П-10. Однако Постановлением СМ №1149-52 от 17.08.1956 г. все работы по ПЛ пр'.642 были прекращены.

В апреле 1956 г. ЦКБ-18 было выдано тактико-техническое задание на проектирование ПЛ пр.646. Технический проект 646 был разработан в двух вариантах, различавшихся лишь составом ракетного вооружения. В первом варианте лодка должна была получить четыре ракеты П-5, а во втором – две П-10. В первом варианте поднимающиеся контейнеры для ракеты П-5 располагались в надстройке, попарно в нос и в корму от ограждения рубки. Во втором варианте неподвижный контейнер и пусковые устройства располагались на палубе надстройки, по одной пусковой установке, в нос и в корму от ограждения рубки. Как в первом, так и во втором вариантах, старт осуществлялся из надводного положения, при состоянии моря 4-5 баллов, скорости ПЛ до 15 узлов и скорости ветра в любом направлении до 10 м/с. Конструкция поднимающихся контейнеров в первом варианте была аналогичной проектам П-613 и 644, а конструкция неподвижного контейнера и пускового устройства по второму варианту была аналогичной проекту П-611. Обеспечивалась возможность плавания ПЛ в подводном положения при двух затопленных контейнерах (одного носового и одного кормового) в первом варианте и одного контейнера , а во втором варианте за счет продувания прочных аварийно-балластных цистерн, специально предусмотренных для этой цели. Теоретический чертеж проекта 646 значительно отличался от проекта 641, так как установка на ПЛ проекта 641 ракетного оружия оказалась невозможной без частичного изменения легкого корпуса.

Постановлением СМ от 31.12.1957 г. все работы по проекту 646 были прекращен.

Ракета П-10

В августе 1956 года СМ утвердил семилетний план проектирования и производства ПЛ с новыми видами вооружения. Среди них предполагалось строительство опытной атомной ПЛ проекта П-627А, вооруженной ракетой П-20.

Ракета П-20 проектировалась в ОКБ- 240 С.В.Ильюшина. Грубо говоря, ракета П-20 представляла собой трубу прямоточного двигателя. Все оборудование ракеты размещалось в кольцевых отсеках, нанизанных на этот двигатель.