Разработка пусковых установок для крейсера была поручена ленинградскому ЦКБ-34 (ныне – КБ специального машиностроения), коллективу главного конструктора Т.Д. Вылкоста.
В конце апреля 1955 г. на заводе №444 (позднее – Черноморском судостроительном) в Николаеве приступили к переоборудованию по пр. 67ЭП новенького крейсера «Адмирал Нахимов», к тому времени успевшего проплавать в составе флота всего пару лет. В носовой части корабля разместили открытую поворотную пусковую установку лоткового типа на неподвижной тумбе, изготовленную ленинградским Заводом подъемно-транспортного оборудования им. С.М. Кирова (не имевшим ничего общего с ленинградским Кировским заводом, бывшим Путиловским).
Старт осуществлялся под постоянным углом около 10°. Отказавшись от ранее заданного открытого размещения самолетов-снарядов, для них на палубе полубака соорудили побортно от второй башни главного калибра пару ангаров. Так как ширины палубы не хватало, в районе ангаров и в нос от них за борт выступали специально выполненные площадки- спонсоны. Для того чтобы орудия передней башни главного калибра не мешали подаче самолетов-снарядов к пусковой установке, их вывели на максимальный угол возвышения. Впрочем, по версии А.Б. Широкорада, башню развернули в корму, а орудия демонтировали. Спереди носовую башню защитили от струй двигателей самолетов-снарядов наклонным газоотражательным щитом.
Корабельный самолет-снаряд КСС в конфигурации хранения.
Компоновка самолета-снаряда КСС корабельного комплекса «Стрела»: 1 – ГСН; 2 – боевая часть; 3 – бак горючего; 4 – турбореактивный двигатель.
Схема самолета-снаряда КСС корабельного комплекса «Стрела».
Для наведения самолетов-снарядов на высоте 40 м над ватерлинией установили РЛС, прикрыв ее сферическим обтекателем. Для ее размещения над носовой башенноподобной надстройкой смонтировали дополнительную мачту. Остальная аппаратура, включая счетно- решающие приборы, приборы управления, устройства сопряжения со штатной РЛС крейсера «Залп», приборы контроля бортовой аппаратуры ракеты, размещалась вместо аппаратуры РЛС «Риф-А» на площадках башенноподобной надстройки. Аппаратура системы «Колчан» обеспечивала обнаружение и сопровождение целей, выдачу команд на пусковую установку и на самолет-снаряд, управление его стартом и полетом. Наведение самолета-снаряда осуществлялось по равно- сигнальной зоне луча корабельной РЛС, а на конечном участке – с использованием полуактивной головки самонаведения, принимающей отраженное целью излучение РЛС крейсера.
Переоборудование крейсера закончилось только в середине сентября, так что корабельные испытания аппаратуры вместо августа начались в октябре 1955 г., после того как корабль под командованием капитана II ранга Л .Д. Чулкова перешел из Николаева в Севастополь. Самолеты- снаряды КСС прибыли только в ноябре. Удалось провести пару бросковых пусков габаритно-весовых макетов с натурными ускорителями, а затем зимняя непогода заставила отложить проведение экспериментальных пусков на следующий год.
Впервые в Советском Союзе крылатая ракета стартовала с корабля 22 января 1956 г. Первый этап экспериментальных испытаний завершился 26 апреля 1956 г. Всего было запущено 13 самолетов-снарядов КСС по различным целям – дрейфующей десантной барже длиной 45 м и мчащемуся на скорости 40 узлов дистанционно управляемому торпедному катеру. Все корабли-цели оснащались уголковыми отражателями, с тем чтобы довести их эффективную поверхность рассеяния до уровня,соответствующего эсминцу.
При пуске самолетов-снарядов «Адмирал Нахимов» развивал ход до 24 узлов, а скорость ветра приближалась к 20 м/с. В результате в 7 из 10 пусков, проведенных на максимальную дальность 43 км (соответствующую предельной радиолокационной видимости), самолеты- снаряды попали в цели. Успешным сочли и пуск по торпедному катеру, при котором самолет-снаряд прошел за кормой цели на удалении до 30 м, которое было много меньше половины длины типовой цели – эсминца. Хуже прошли стрельбы на минимальную дальность 15 км, когда два из трех запущенных самолетов- снарядов не успели войти в луч РЛС и прошли далеко от цели. Для подтверждения надежности два самолета-снаряда запустили без проверок после хранения в течение 4,5 месяца. По результатам первого этапа испытаний вероятность попадания в крейсер или эсминец определили величиной 0,8.
В это же время было проведено также 32 совместных испытания крейсера с самолетом-дублером МиГ-17СДК, оснащенным бортовой аппаратурой ракеты КСС. Имитируя полет самолета-снаряда, самолет-дублер входил в луч корабельной РЛС и наводился на различные цели. Так как в этом случае процесс наведения прерывали задолго до попадания, в качестве «целей» (помимо десантной баржи) использовались настоящие крейсера, эсминцы и сторожевики.
В докладе ЦК КПСС, направленном 6 июня 1956 г., комиссия оценила проделанную работу как успешную и рекомендовала отказаться от проведения совместных испытаний комплекса, немедленно начав достройку оставшихся на заводах пяти крейсеров по пр. 67 со сдачей кораблей флоту в 1959 г.
Тем самым оказался невостребованным технический проект 67СИ, выпущенный ЦКБ-17 еще в конце 1955 г. В нем вопреки требованиям постановления 1954 г объем переоборудования корабля ограничивался заменой носовых башен главного калибра, шести спаренных зенитных 37-мм автоматов В-11 и торпедных аппаратов на одну спаренную пусковую установку СМ-58 со штатным погребным хранением самолетов- снарядов.