Испытания первого опытного образца комплекса С-125, начатые еще в мае, шли неудачно. В состав экспериментального образца входили станция наведения ракет с антенным постом, двухракетные пусковые установки и твердотопливная ракета В-625. Для испытаний на заводе N82 были изготовлены следующие варианты ракеты В-625: 1БП — баллистический (бросковый) вариант с неснаряженным маршевым двигателем (3 шт.); 2БП — баллистический вариант со снаряженным маршевым двигателем (1 шт.); 2БПВ — вариант, аналогичный 2БП, с дополнительными вибродатчиками (2 шт.); 3БП — ракета с автопилотом и с бортовым программным механизмом (10 шт.); 1ТП — ракета с полным комплектом бортовой аппаратуры, без радиовзрывателя, с не подключенным к автопилоту блоком радиоуправления и визирования (1 шт.); 2ТП — ракета с полным комплектом бортовой аппаратуры, за исключением радиовзрывателя (6 шт.). Все варианты испытывавшихся ракет В-625 (кроме 1БП) оснащались радиотелеметрической аппаратурой и комплектом телеметрических датчиков.

Летные испытания ракеты В-625 начались на полигоне Капустин Яр 14 мая 1958 г. Испытания станции наведения прошли нормально.

В первом баллистическом (бросковом) пуске ракета 1БП была запущена под углом 64 град, к горизонту. Этот пуск прошел без замечаний. Однако уже во втором пуске, состоявшемся 17 мая, на третьей секунде полета разрушился стабилизатор ускорителя, как оказалось, из-за его неточной установки на заводе. В выполненном 4 июля четвертом пуске — первом для варианта 2БП — на второй секунде полета стабилизатор ракеты вновь разрушился, опять-таки из-за производственного дефекта. Пятый пуск, состоявшийся 21 ноября, принес еще одну проблему — на 18-й секунде из-за дефекта теплозащитного покрытия прогорел маршевый двигатель. Восьмой пуск, предпринятый 21 января 1959 г., стал явно аварийным — при включении маршевого двигателя он взорвался. Автономные испытания В-625 (вариант 3БП) начались 17 декабря 1958 г.

Главными задачами этого этапа испытаний являлись проверка работы автопилота и оценка качества стабилизации ракеты по крену. С этой целью крылья ракеты были зафиксированы в нулевом положении, а к автопилоту были подключены только элероны. На этот раз пуск ракеты, стартовавшей под углом 45 град., прошел без замечаний. В феврале 1959 г. провели еще три пуска В-625 (ЗБП), но все они оказались неудачными. В пуске, выполненном 6 февраля, из-за отказа датчика выдачи команды на «сброс» не отделился ускоритель, а 11 и 17 февраля носовая часть ракеты разрушилась под действием значительных поперечных перегрузок, возникших из-за перекомпенсации крыла. Естественно, что вслед за каждым неудачным пуском следовали доработки, проводились дополнительные исследования. Так, 14 марта 1959 г. был произведен экспериментальный пуск ракеты 1ТП с целью проверки на флаттер. 1 июня 1959 г., после трех пусков 3БП, прошедших без серьезных замечаний, было проведено первое испытание В-625 (2ТП) в разомкнутом контуре управления для проверки работы аппаратуры радиоуправления совместно с автопилотом при программной подаче команд управления. Исследовалось также качество стабилизации ракеты по крену, уточнялись аэродинамические характеристики ракеты. Однако этот пуск стал последним, проведенным без замечаний.