В марте 1964 г. 92-м пуском ракеты были начаты совместные (Государственные) испытания. Комиссию по проведению испытаний возглавил заместитель Главкома ПВО Г.В.Зимин. Той же весной были проведены испытания головных образцов блоков новой ГСН. Летом 1964 г. комплекс С-200 в сокращенном составе боевых средств был представлен руководству страны на показе в Кубинке под Москвой. В декабре 1965 г. были проведены первые два пуска ракет с новой ГСН. Один пуск завершился прямым попаданием в мишень Ту-16М, второй - аварией. Для получения максимальной информации о работе ГСН в этих пусках использовались телеметрические варианты ракет с весовым макетом боевой части. В апреле 1966 г. провели еще 2 пуска ракет с новой ГСН, но оба закончились аварией. В октябре, сразу же после окончания стрельб ракетами с первым вариантом ГСН, было выполнено четыре зачетных пуска ракет с новыми головками самонаведения: два по Ту-16М, один - по МиГ-19М и один - по КРМ. Все мишени были поражены.
Всего в ходе проведения совместных испытаний было проведено 122 пуска ракет (включая 8 пусков ракет с новой ГСН), в том числе:
- по программе совместных испытаний* 68 пусков;
- по программам Главных конструкторов - 36 пусков;
- для определения путей расширения боевых возможностей системы - 18 пусков.
При проведении испытаний было сбито 38 воздушных целей - самолетов-мишеней Ту-16, МиГ-15М, МиГ-19М, ракет- мишеней КРМ. Пять самолетов-мишеней в том числе один самолет - постановщик непрерывных шумовых помех МиГ-19М с аппаратурой «Лайнер», сбили прямыми попаданиями телеметрических, не укомплектованных боевыми частями ракет.
Несмотря на официальное завершение Государственных испытаний, из-за большого числа недоработок Заказчик медлил с официальным принятием комплекса на вооружение, хотя серийное производство ракет и наземного оборудования фактически началось еще в 1964… 1965 гг. Окончательно испытания завершились к концу 1966 г. В начале ноября на полигон в Сары-Шаган для ознакомления с системой С-200 прилетел начальник Главного управления вооружений Минобороны, в тридцатые годы - участник знаменитых чкаловских перелетов, Г.Ф. Байдуков. В результате, Государственная комиссия в своем «Акте…» о завершении испытаний рекомендовала принять систему на вооружение.
К пятидесятилетию Советской Армии, 22 февраля 1967 г. было утверждено Постановление Партии и Правительства №161-64 о принятии на вооружение зенитно-ракетной системы С-200, получившей наименование «Ангара», с тактико- техническими характеристиками, в основном соответствовавшими заданным директивными документами. В частности, дальность пуска по цели типа Ту-16 составила 160 км. По досягаемости новый советский ЗРК несколько превосходил «Найк-Геркулес». Используемая в С-200 схема полуактивного самонаведения ракеты обеспечивала лучшую точность, особенно при обстреле целей в дальней зоне, а также повышенную помехозащищенность и возможность уверенного поражения постановщиков активных помех. По габаритам советская ракета получилась компактней американской, но при этом оказалась в полтора раза тяжелее. К несомненным достоинствам американской ракеты следует отнести применение твердого топлива на обеих ступенях, что существенно упростило ее эксплуатацию и позволило обеспечить более длительные сроки службы ракеты.
Значительными оказались и различия в сроках создания «Найк-Геркулеса» и С-200. Продолжительность разработки системы С-200 более чем вдвое превысила длительность создания ранее принятых на вооружение зенитных ракетных систем и комплексов. Основной причиной этого стали объективные трудности, связанные с освоением принципиально новой техники - систем самонаведения, когеррентных РЛС непрерывного излучения при отсутствии достаточно надежной элементной базы, выпускаемой радиоэлектронной промышленностью.
Аварийные пуски, многократные срывы директивных сроков неумолимо влекли за собой разборки на уровне министерств, Военно-промышленной комиссии, а зачастую - и соответствующих отделов ЦК КПСС. Высокие для тех лет оклады, последующие премии и правительственные награды не компенсировали состояние стресса, в котором постоянно находились создатели зенитной ракетной техники - от генеральных конструкторов до простых инженеров. Свидетельством запредельности психофизиологических нагрузок на создателей нового оружия стала скоропостижная смерть от инсульта не достигшего пенсионного возраста А.А. Расплетина, последовавшая в марте 1967 г. За создание системы С-200 Б.В. Бункин и П.Д. Грушин были награждены орденами Ленина, а А.Г. Басисто- ву и П.М. Кириллову было присвоено звание Герой Социалистического Труда. Работа по дальнейшему совершенствованию системы С-200 была удостоена Государственной премии СССР.
К этому времени уже проводились поставки техники на вооружение Войск ПВО страны. С-200 поступила и на снабжение ПВО Сухопутных войск, где эксплуатировались до принятия на вооружение зенитных ракетных комплексов нового поколения - С-300В.
Первоначально система С-200 поступала на вооружение зенитно-ракетных полков дальнего действия, состоящих из 3…5 огневых дивизионов, технического дивизиона, подразделений управления и обеспечения. С течением времени представления военных об оптимальной структуре построения зенитных ракетных частей менялись. Для повышения боевой устойчивости ЗРК большой дальности С- 200 было признано целесообразным объединять их под единым командованием с маловысотными комплексами системы С-125. Стали формироваться зенитные ракетные бригады смешанного состава из двух-трех огневых дивизионов С-200 по 6 пусковых установок и двух - трех зенитно-ракетных дивизионов С-125, включавших по 4 пусковые установки с двумя или четырьмя направляющими. В зоне особо важных объектов и в приграничных районах для многократного перекрытия воздушного пространства бригады Войск ПВО страны имели на вооружении комплексы всех трех систем: С-75, С-125, С-200 с единой системой автоматизированного управления.