Ряд компоновочных проблем ПЛ необходимо было решить при проектировании бортовой системы управления и её размещении в ограниченном объёме. Принципиальным для корабельной системы управления была разработка радиолиний телеуправления, работающих в трёх различных диапазонах волн с единым комплексированным антенным постом. Антенный пост с общим электрогидравлическим приводом объединял три широкодиапазонных антенных устройства и конструктивно вписывался в носовую часть рубки П.Л. Это решение позволило применить на лодке антенны с высокой направленностью.

Постановлением правительства от июля 1959 года НИИ-49 была поручена разработка станции «Молния» с целью выработки автономного целеуказания для КР П-6 за счёт использования явления тропосферного рассеивания СВЧ радиоволн. Руководство работами было возложено на Главного конструктора А.П. Цветкова. В декабре 1969 года станция «Молния» была принята на вооружение ВМФ для установки на ПЛ проектов 651 и 675.

Первый этап лётных испытаний ракет проходил на площадке 4А под Балаклавой с 23 декабря 1959 года по июль 1960 года. В феврале — июне 1960 года на Государственном центральном полигоне под Капустином Яром успешно прошли автономные лётно-конструкторские испытания ракеты П-6 с бортовой аппаратурой в неполной комплектации — использовались ракеты без радиотехнической аппаратуры системы управления. Всего было произведено пять пусков таких ракет.

На Государственном центральном морском полигоне (посёлок Нёнокса) с июля по октябрь 1960 года проводились лётно-конструкторские испытания (второй этап) ракетного комплекса с ПКР П-6 и системой управления в полной комплектации. Пуски производились из берегового неподвижного, а затем и из качающегося контейнера. Всего выполнено шесть пусков, но результаты были признаны неудовлетворительными из-за отказов системы управления «Антей». После проведения работ по дополнительной отработке бортовой радиотехнической аппаратуры системы управления (БСУ) и введению доработанной контрольно-проверочной аппаратуры в августе — декабре 1961 года испытания были продолжены. До 6 декабря 1961 года было осуществлено ещё семь пусков ракет П-6.

В мае — декабре 1962 года был проведён первый этап совместных испытаний (с качающегося стенда) системы управления в составе ракетного комплекса с ПКР П-6. Из тринадцати пусков семь были полностью удачными. 22–25 июля 1962 года на Северном флоте в районе Северодвинска проводились учения «Касатка», в ходе которых высшему руководству страны демонстрировались пуски корабельных ракет П-5Д, П-6, П-7иП-35.

Вот что вспоминает об этих событиях непосредственный их участник — ветеран НПО машиностроения, заместитель директора Департамента В.П. Павлов, который проходил службу на этом полигоне в качестве инженера-испытателя корабельного комплекса с ракетой П-6:

«О визите на полигон руководства страны стало известно примерно за 1,5 месяца. Предусматривалось проведение пусков ракет П-6 и П-35, а также показ перспективной техники, разрабатываемой и планируемой к разработке для ВМФ. Для этого показа было выделено одно из зданий, в котором хранились имущество и ракеты. На полигоне были развёрнуты большие работы: ремонтировались все здания, в первую очередь две гостиницы, техническая позиция, где осуществлялась подготовка ракет, стартовая позиция и дороги (бетонка). Вдоль дороги высаживались ёлки. Правда, поскольку визит постоянно откладывался, эти ёлочки желтели, и личному составу приходилось красить их зелёной краской.

Для наблюдения за пусками ракет примерно в полукилометре от стартовой позиции была построена так называемая беседка, в которой должно было находиться высшее руководство страны. Мне, как участнику испытаний ракеты П-6, было поручено в это время находиться в этой беседке. Дело в том, что в ней был установлен прибор, на который принималась информация от визира ракеты П-6, находящейся в полёте, после его включения. На этом приборе можно было наблюдать участок морской поверхности, “засвеченный” визиром, и определять местоположение мишени, на которую оператором на стартовой позиции наводилась ракета. Аналогичный прибор для ракеты П-35 также был размещён в беседке, а возле него находился участник испытаний, представитель НИИ-10 Ю.В. Молодык.

Нам было поручено обеспечить работу этих приборов и отвечать на вопросы, если такие последуют.

За несколько дней до прибытия на полигон Н.С. Хрущёва приехал В.Н. Челомей, осмотрел стартовую площадку и цех, где размещалась выставка. Кроме того, учитывая, что испытания (пуски) ракеты П-35 проводились на Каспийском море, на полигон была поставлена самоходная пусковая установка с ракетой П-35, из которой был произведён контрольный предварительный пуск ракеты. Я помню, что при проведении этого пуска В.Н. Челомей очень близко подошёл к пусковой установке, не обращая внимания на просьбы присутствующих отойти подальше. Первый пуск из самоходной пусковой установки прошёл успешно.

В назначенный день, в конце июля, примерно в 14.00 на полигон поездом из 5 вагонов прибыли Н.С. Хрущёв и сопровождающие его лица, а уже к 4 часам дня сопровождающие небольшими группами стали подъезжать к беседке.

Последними подъехали Н.С. Хрущёв и министр обороны Р.Я. Малиновский и начали подниматься по узкой лестнице в беседку. Я стоял у самого входа, приложив руку к фуражке. Поднимаясь, Н.С. Хрущёв сказал Р.Я. Малиновскому: “Смотри, Родион Яковлевич, погода-то у них как в Сочи”. Действительно, в этот день было очень тепло и солнечно. Знал бы Никита Сергеевич, что за три дня до его приезда было очень холодно и ураганным ветром снесло крышу беседки, в которую он входил.