В 1981 г. был разработан наиболее совершенный вариант комплекса "Куб-М3А" (2К12МЗА). В модернизированной ракете, обозначенной 3М9М4, использовался усовершенствованный двигатель с титановым корпусом, с применением нового топлива. Масса боевой части была увеличена с 50 до 70 кг. Комплекс с новой ракетой успешно прошел совместные испытания, но в серию не внедрялся. На смену "Кубу" в производстве уже шел ЗРК "Бук" с ракетой 3M38.
В последние годы на международных авиационно-космических выставках представлялась еще одна модификация ЗУР — переоборудованная из боевой ракеты мишень ЗМ20МЗ, предназначенная для имитации воздушных целей с ЭПР 0,7–5 м 2, летящих на высоте до 6–7 км по трассе протяженностью до 20 км. Взамен боевой части и радиовзрывателя она оснащается специальным блоком, обеспечивающим в соответствии с заданной программой полет по траектории с осуществлением маневров с перегрузкой до 5–8 единиц, выброс тепловых ловушек, радиосопровождение и самоликвидацию. Наряду с реализацией горизонтальных, в том числе низкс)высотных траекторий возможен баллистический полет на дальность до 50 км. Для применения мишеней самоходные установки разведки и наведения 1С91 и штатные ГСН ракет не задействуются.
Серийное производство самоходных установок разведки и наведения комплекса "Куб" всех модификаций было организовано на Ульяновском механическом заводе Минрадиопрома (МРП), самоходных пусковых установок — на Свердловском машиностроительном заводе им. М.И. Калинина МАП, ракет — на Долгопрудненском машиностроительном заводе МАП.
В ходе серийного производства ЗРК семейства "Куб" с 1967 г. по 1983 г. было выпущено более 500 ЗРК, несколько десятков тысяч ГСН. На испытаниях и учениях выполнено более 4000 пусков ракет.
ЗРК "Куб" под шифром "Квадрат" по внешнеэкономическим каналам поставлялся в вооруженные силы 25 стран (Алжира, Анголы, Бенина, Болгарии, Боснии-Герцеговины, Гвинеи, Венгрии, Вьетнама, Египта, Индии, Ирака, Йемена, Кубы, Северной Кореи, Кувейта, Ливии, Мавритании, Мозамбика, Никарагуа, Польши, "Фронта Плисарио", Румынии, Сирии, Словакии, Словении, Сомали, Танзании, Хорватии, Чехословакии, Югославии, Эфиопии и др.).
Комплекс "Куб" успешно использовался практически во всех военных конфликтах на Ближнем Востоке. Особенно впечатляющим было применение ЗРК в период с 6 по 24 октября 1973 г., когда пусками 95 ЗУР комплексов "Квадрат" поданным сирийской стороны сбили 64 израильских самолета. Исключительная эффективность ЗРК "Квадрат" определялась несколькими факторами:
— отсутствием у израильтян средств радиоэлектронного противодействия (РЭП), работающих в требуемом частотном диапазоне — поставляемая из США аппаратура была рассчитана на борьбу с ранее применявшимися радиокомандными ЗРК С-75 и С-125, работающими на более длинных волнах;
— незнакомством израильтян со спецификой траектории ЗУР, атакующей цель с верхней полусферы — при уходе ракеты вверх относительно высоты полета самолета летчик считал наведение ЗУР сорванным, терял бдительность и не успевал отработать маневр уклонения при последующей подходе ракеты сверху;
— высокой помехозащищенностью комплексов с полуактивным самонаведением;
— высокой вероятностью попадания в цель маневренной ЗУР с прямоточным двигателем.
Не располагая техническими средствами подавления ЗРК "Квадрат", израильская авиация вынуждена была применять довольно рискованные тактические приемы. Многократный вход в зону пуска с последующим поспешным выходом из нее провоцировал быстрый расход боекомплекта комплекса с дальнейшим уничтожением средств обезоруженного ЗРК. Кроме того, применялся подход истребителей-бомбардировщиков на высотах более 7 км с дальнейшим пикированием в воронку "мертвой зоны" над ЗРК.
Высокая эффективность ЗРК "Квадрат" подтвердилась и в период с 8 марта по 30 мая 1974 г., когда, по данным сирийцев, пусками 8 ЗУР было уничтожено до 6 самолетов.
На первой стадии ирано-иракского конфликта по оценкам иракцев ЗРК "Квадрат" был сбит 21 иранский самолет. В 1980 г. в Ираке было 6 бригад ЗРК "Квадрат".
Кроме того, комплекс "Квадрат" применялся в ходе боевых действий в Ливане в 1981–1982 гг., "Фронтом Полисарио" при конфликтах на алжирско-марокканской границе, между Египтом и Ливией, при отражении американских налетов на Ливию в 1986 г., ливийцами в Чаде в 1986–1987 гг., ангольцами против ЮАР. В середине 1990-х гг. сербами в Боснии был сбит F-16.
В юбилейном издании Долгопрудненского НПП "От дирижаблей до ракет" (стр. 190) содержится утверждение о сбитии ракетой 3М9М3Э над Югославией бомбардировщика В-2. Учитывая крайне ограниченное число этих самолетов в составе американских ВВС, данное свидетельство вызывает сомнения.
В Индии в развитие ракет семейства 3М9 была разработана оснащенная аналогичной совмещенной двигательной установкой ракета Akash с максимальной дальностью до 27 км и верхней границей зоны поражения 15 км. Ракета оснащена комбинированной системой управления — радиокомандной на начальном участке, полуактивной радиолокационной ГСН и головкой самонаведения миллиметрового диапазона, задействуемой вблизи цели. Для нового комплекса индусами создана пусковая установка на базе советской БМП-2.
