Создание бортовой системы управления «Антей» и корабельной «Аргумент» велось в НИИ-49 в основном под руководством М.В. Яцковского, хотя в 1961 – 1962 гг. работы возглавлял Н.А. Чарин. Разработкой бортовой аппаратуры руководил И.Ю. Кривцов, корабельной – В.Н. Яковлев.
Высокая степень унификации П-6 и П-5 позволила при изготовлении в Реутове первых летных образцов П-6, по сути дела, доработать три ракеты П-5, ранее выпущенные заводом №475 в Смоленске (в дальнейшем прекратившим производство челомеевских изделий и полностью переключившимся на тематику филиала ОКБ-155 в Дубне). В последующие годы изготовление опытных П-6 велось и на заводе №292 в Саратове.
Первый этап летно-конструкторских испытаний включал до шести пусков ракет без радиотехнической аппаратуры, выполненных с наземной пусковой установки в период с 23 декабря 1959 г. по июль 1960 г. В четырех из них проводилась отработка автопилота бортовой аппаратуры «Антей».
Далее с расположенного северо-восточнее Северодвинска берегового полигона «Ненокса» сначала со стационарного, а потом и с качающегося стенда с июля по октябрь 1960 г. было осуществлено шесть пусков. Но они сопровождались систематическими отказами радиотехнической части бортовой аппаратуры «Антей». Новизна поставленных задач определила множество конструктивных и технологических недоработок, которые не удалось своевременно выявить из-за недостаточного объема наземных исследований. Сами летные испытания не были обеспечены необходимой контрольно-проверочной аппаратурой, что также способствовало допуску к испытаниям некондиционных ракет. В результате пуски пришлось прервать более чем на полгода.
Летно-конструкторские испытания возобновились в августе 1961 г. Проведенные до 6 декабря пуски семи ракет с доработанной радиотехнической аппаратурой прошли более успешно. Были зафиксированы два прямых попадания, что позволило в следующем году перейти к совместным летным испытаниям с берегового стенда. С мая по декабрь было выполнено еще 13 пусков, в том числе семь успешных. Один из пусков состоялся в «высочайшем присутствии» в ходе так называемой «операции «Касатка» – посещения Северного флота Н.С. Хрущевым в сопровождении ряда других партийно-государственных и военных руководителей.
В ходе испытаний внесли дополнительные доработки, в результате чего повысилась помехоустойчивость аппаратуры, была введена пространственная стабилизация антенны бортового радиолокационного визира.
По результатам совместных испытаний государственная комиссия рекомендовала комплекс к принятию на вооружение после проведения пусков с кораблей. Теперь задержка в проведении дальнейших работ определялась неготовностью лодок. Доводилась и корабельная аппаратура, в частности, счетно-решающий прибор системы «Аргумент».
Пуски с корабля начались с головной лодки пр. 675 северодвинского завода – К-166. Она обогнала как официально головную лодку этого проекта, строившуюся в Комсомольске-на-Амуре, так и дизельную лодку пр. 651. Государственные испытания начались 11 июня. Из пяти запущенных ракет, включая две отстрелянные залпом с интервалом в 15 с, только одна попала в цель. Две ракеты подвела бортовая аппаратура на конечном участке полета, одну – ошибочные команды корабельной аппаратуры «Аргумент». Кроме того, на одной из ракет не запустился левый стартовый двигатель.
Крылатая ракета П-6 в предстартовой конфигурации.
Схема крылатой ракеты П-6.
Пришлось прервать испытания и заняться доработкой бортовой и корабельной аппаратуры. При пусках трех ракет 30 ноября, проведенных в сложных метеоусловиях (ветер до 15 м/с, волнение 4-5 баллов) два изделия поразили цель, а третье самоликвидировалось уже за целью. Пуски двух П-5Д прошли вполне успешно.
Головная дизель-электрическая подводная лодка К-156 пр. 651 была представлена на государственные испытания на три недели раньше К-166, но эти испытания дважды надолго прерывались из-за массового выхода из строя серебряно-цинковых батарей. В результате пуски провели только 21 ноября, когда основные проблемы с П-6 были уже решены в ходе испытаний атомной К-166. Все три запущенные П-6 попали в корабль-цель пр. 1784. Найти в районе цели следы единственной запущенной П-5 не удалось, но этот казус, видимо, никого особенно не огорчил.
Всего за 3 года испытаний с наземного стенда было проведено 39 пусков П-6, а при испытаниях с подводных лодок, продолжавшихся 3,5 года, – еще 41 пуск.
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 23 июня 1963 г. комплекс П-6 был принят на вооружение подводных лодок пр. 651 и 675 для применения на дальностях до 250 км при избирательном поражении целей и до 350 км при стрельбе по групповым целям. Скорость ракеты определялась величиной 1450-1650 км/ч, вероятность поражения цели – 0,7-0,8. На конечном участке полета ракета сближалась с целью на высоте 70-120 м.
Наряду с корабельным комплексом с ракетой П-6 в соответствии с постановлением от 19 июня 1959 г. разрабатывался и его береговой вариант П-6Б, предназначенный для замены стационарных систем «Стрела» в Крыму и на острове Кильдин. В соответствии с выпущенным в сентябре 1958 г эскизным проектом началось изготовление матчасти комплекса. Однако по постановлению от 5 февраля 1960 г. эти работы прекратились. В дальнейшем разработка новых береговых ракетных средств была переориентирована на использование более легких ракет П-35 в составе как подвижных комплексов «Редут», так и стационарных комплексов «Утес».