Только после завершения создания первой ракетной системы ПВО вернулись к изучению возможности вооружения кораблей зенитными управляемыми ракетами (ЗУР). Однако элементы стационарной С-25 оказались слишком тяжелыми и громоздкими для использования на кораблях, поэтому за основу взяли еще только проектировавшийся перевозимый комплекс Войск ПВО страны С-75 в его первой, несколько упрощенной модификации СА-75.
Первоначально проработки велись применительно к уже явно устаревшим крейсерам пр.68К, заложенным еще до войны и вступившим в строй к 1950 г. Нотак как стоимость такой модернизации оказалась сопоставима с затратами на постройку нового корабля, дальнейшие исследования проводились в основном применительно к более современным крейсерам пр.68бис. Работы на семи строившихся кораблях этого проекта приостановили в 1955 г. до готовности технической документации для их достройки в качестве ракетоносцев с комплексом «Стрела», а не классических артиллерийских кораблей.
Постановлением Правительства от 13 августа 1955 г. «О защите кораблей ВМФ от авиации» предписывалось, в частности, переоборудование уже вступивших в строй артиллерийских кораблей пр.68бис с заменой обеих кормовых башен на пусковые установки зенитного комплекса С-75. В соответствии с постановлением от 30 января 1956 г. на 1959–1960 гг. предусматривался ввод в строй трех крейсеров с зенитным ракетным вооружением по пр.70 с заменой всех четырех башен главного калибра на пусковые установки зенитного ракетного комплекса (ЗРК), получившего обозначение «М-2».
После того как летом 1956 г. военные сочли нецелесообразным перевооружение крейсеров либо только ударным, либо только зенитным ракетным оружием, началось проектирование корабля пр.64 с 12 крылатыми противокорабельными ракетами П-6 и зенитным ракетным вооружением, в одном из вариантов включавшем две спаренные пусковые установки (ПУ) ЗРК М-2бис — модернизированного варианта М-2, а также ПУ ракет комплекса малой дальности М-1. Так как эти корабли могли вступить в строй только в начале 1960-х гг., предполагалось перевооружить четыре из уже построенных крейсеров по пр.71 с заменой на ЗРК только кормовых башен главного калибра. Однако и этот проект не был реализован, так как утвержденная в конце 1958 г. программа военного кораблестроения уже не предусматривала ни достройку, ни переоборудование крейсеров пр.68бис.
Крейсер «Дзержинский», переоборудованный по проекту 70Э с установкой ЗРК М-2.
Пусковая установка ЗРК М-3 (проект).
Ракетный крейсер пр.64(схема А. Соколова).
ЗРК М-2 «Волхов-М» был установлен на крейсере «Дзержинский», переоборудованном в 1957–1958 гг. по пр.70Э, при этом только третья башня главного калибра уступила место спаренной ПУ ракет. Большие габариты ЗУР ограничили боекомплект всего десятью ракетами, а применение токсичных, агрессивных и огнеопасных компонентов топлива создавало предпосылки для аварий и катастроф.
Эти недостатки М-2, а также его дальность, недостаточная для поражения самолетов противника до пуска ими своих ракет, стали очевидными уже к началу 1956 г. Поскольку даже при проектировании нового корабельного ЗРК не удавалось сразу устранить его громоздкость и недостаточную дальность, постановлением от 27 марта 1956 г. задавалась разработка комплексов реактивного оружия малой (до 16 км) и большой (до 55 км) дальности.
В результате к лету 1956 г. определилась система корабельного зенитного ракетного вооружения, включавшая комплексы малой, средней и большой дальности — М-1, М-2 и М-3 соответственно. Американцы в это время реализовали «программу трех Т» из комплексов «Тартар», «Терьер» и «Тейлос».
Для комплекса М-1 «Волна» была разработана ЗУР В-600, по массогабаритным характеристикам отвечающая условиям размещения на эсминцах и кораблях большего водоизмещения. Она же стала первой твердотопливной управляемой ракетой нашего флота. ЗРК М-1 приняли на вооружение в 1962 г., после чего он неоднократно модернизировался. Помимо использовавшегося при испытаниях эсминца пр.56К «Бравый», этим ЗРК были вооружены построенные либо модернизированные с начала 1960-х по начало 1970-х гг. 47 эсминцев и больших противолодочных кораблей(БПК) проектов 56А, 57А, 61, 61М, 61 МП и 1134, а также пять БПК пр.61ЭМ, предназначавшиеся для Индии. Кроме того, комплекс М-1 планировалось разместить на многих проектах кораблей нашего флота, так и не вышедших из «бумажной» стадии разработки.
В соответствии с Постановлением от 17 августа 1956 г. «О создании реактивного управляемого вооружения для кораблей ВМФ» началась разработка ЗРК М-3, предназначенного для поражения целей на большой по тем временам дальности — до 55 км. Предназначавшаяся для него ракета В-800 специально проектировалась, исходя из габаритных ограничений, накладываемых условиями эксплуатации на корабле. По габаритам ЗУР комплекса М-2 оказалась предельной для корабельного комплекса. Поэтому разработчики постарались в первую очередь ограничить длину более дальнобойной и почти вдвое более тяжелой В-800 (4250 кг) величиной 10 м, отказавшись от уже освоенной тандемной компоновки с последовательным расположением маршевой ступени и ускорителя в пользу пакетной схемы. На новой ЗУР четыре стартовых двигателя охватывали маршевую ступень в ее носовой части. Этим достигалась передняя центровка, обеспечивающая статическую устойчивость на неуправляемом стартовом участке полета. Кроме того, упрощалась конструкция ПУ: ракеты подавались из погреба хвостом вперед и фиксировались на направляющих за бугели, установленные на маршевой ступени. По компоновке маршевой ступени В-800 была аналогична ракете комплекса С-75, но с увеличением основных размеров.