Тем не менее размещение большинства основных систем и агрегатов осталось прежним. Разумеется, передняя часть корпуса была выделена для ГСН. Как и при создании оснащенной тепловой ГСН ракеты «воздух-воздух» К-55, разработанной на базе наводимой по лучу К-5, в хвостовой части Х-25 взамен применявшейся на Х-23 аппаратуры радиоуправления установили дополнительную боевую часть Ф-25-2М массой 24 кг, содержащую 13 кг взрывчатого вещества. В целях повышения эффективности поражающего действия для придания плоскости разлета осколков ориентации, близкой к горизонтальной, этой дополнительной боевой част и обеспечили несимметричную форму, что определило характерные косые очертания хвостовой части ракеты. Расположение дополнительной боевой част и в хвосте ракеты также способствовало повышению ее эффективности. Подрыв проходил на большей высоте над грунтом, что также увеличивало зону разлета осколков.
Основная боевая часть Ф-25-1М приобрела цилиндрическую форму. Ее масса составила 112 кг, в том числе 80 кг взрывчатого вещества. Стальные готовые поражающие элементы размещались в передней зоне боевой части асимметрично — граница между ними и взрывчатым веществом также располагалась наклонно. В результате по сравнению с предшествующими образцами ракет основная боевая часть также обеспечивала более благоприятную диаграмму разлета осколков.
Ракета оснащалась автопилотом СУР-71 и заимствованным от Х-23 двигателем ПРД-228.
Длина ракеты составила 3,57 м, размах крыла — 0,785 м, рулей — 0,493 м, диаметр корпуса — 0,275 м. Стартовый вес увеличился до 318 кг при суммарной массе боевых частей 136 кг. Максимальная скорость достигала 700 м/с, время управляемого полета — 25 с. Пуск ракеты осуществлялся с высот 500-4000 м на дальности до цели от 3 до 7 км при скорости полета носителя 730-1000 км/ч.
По свидетельству начальника НИИ-2 Е.А. Федосова, первоначально разработчик «Пумы» (радиоэлектронного комплекса Су-24) Евгений Александрович Зазорин не одобрял идеи создания новой ракеты в то время, когда разработка Х-23 наконец-то успешно вышла на завершающую стадию, что подтверждалось успешными пусками. Только использование Федосовым весомого аргумента — обеспечения возможности залпового применения Х-25 в отличие от наводимых только по одиночке Х-23 — склонило Зазорина к поддержке направления развития ракет с лазерным наведением.
Контейнер со станцией подсвета «Прожектор».
Компоновка управляемой ракеты Х-25.
Принципиально новым и наиболее сложным элементом ракеты являлась головка самонаведения. Трудности, связанные с ее разработкой, привели к затягиванию сроков создания нового оружия в сравнении с плановыми. Только в 1972 г. появились первые пригодные к установке на ракеты ГСН, началась их стыковка с автопилотом СУР-71. Были изготовлены и поставлены на полигон в Ахтубинск восемь программных ракет. Одну телеметрическую ракету направили в ОКБ Сухого для стыковки с самолетной аппаратурой «Прожектор». Там же для проведения испытаний серийный Су-7Б № 5130 переоборудовали в Су-7КГ («квантовый генератор»).
В следующем году под «Прожектор» оборудовали и более современный носитель — Су-17МГК, переоборудованный Су-17М № 5101, с которого провели автономные летные испытания программных, неоснащенных ГСН Х-25.
Начался этап А государственных испытаний, в ходе которого с Су-7КГ выполнили пять пусков телеметрических ракет. Однако на перспективу от применения лазерных систем на серийных Су-7 Б отказались. Этот самолет был уже снят с производства, а особенности динамики его полета не позволяли достигнуть на нем приемлемой точности наведения ракеты
Всего зимой 1973 г. выполнили 36 полетов с 12 пусками ракет, включая один залповый. Наряду с этим в 1973 г. завершался этап наземных испытаний, в том числе полигонная отработка боевых частей.
Хотя принципиально новым элементом ракеты Х-25 являлась лазерная головка самонаведения, первые неприятности при ее пусках не были напрямую связаны с ней. На первой же секунде полета ракета отрабатывала какие-то странные кульбиты, что пагубно сказывалось на ее последующем функционировании. Как показал анализ, виновником столь возмутительного поведения оказался паразитный заряд, образовывавшийся из-за неуравновешенности процессов выхода на режим источников питания постоянного тока напряжением 27 вольт противоположной полярности.
После ликвидации предпосылок к этому явлению ракеты вели себя с должным постоянством, но на завершающей стадии полета стали уклоняться от поражения цели. Причиной этого могло быть как неточное наведение «Прожектора», так и несовершенство ракетной ГСН. Для однозначного определения «виновника торжества» был проведен своего рода следственный эксперимент — залповый пуск двух ракет. Они разошлись по разные стороны от цели, следовательно, причина отклонения заключалась в ГСН, а не в аппаратуре лазерной подсветки.
Дальнейший анализ показал, что при сближении с целью на 400–500 м отраженный сигнал от цели нарастал столь стремительно, что система автоматического регулирования усиления мощности сигнала не справлялась и ГСН «слепла». В результате на ракете была установлена новая модификация ГСН с расширенным диапазоном регулирования мощности.