В ходе работ по расширению возможностей комплекса специалистами 33-го Центра было проведено обоснование применения КСР-2 с малых высот, повышавшее скрытность атаки. В 1964 году предложение осуществили на практике, выполнив пуски с высоты 2000 м.
Основная проблема заключалась в значительной просадке ракеты после сброса, когда цель могла скрыться за радиогоризонтом и выход на режим самонаведения мог быть сорван из-за помех от близкой земной или водной поверхности. В 1967 году провели серию пробных пусков КСР-2 с малых высот до 500 м на базе ГНИ- КИ ВВС. Результаты работ получили признание в Приказе МО от 22 апреля 1968 года, утверждавшем доработку с обеспечением диапазона пусков от 500 до 10000 м.
Модернизированные ракеты получили обозначение КСР-2М и отличались устройством автопилота, сокращавшего просадку после сброса до 150-200 м. Через 50 сек. она выходила на высоту полета носителя, а на 90-100 сек. оказывалась на 500-800 м выше него, переходя затем на наклонную траекторию с управлением от ГСН. Маловысотный пуск КСР-2М, с учетом ограничений по радиолокационной видимости цели и времени предпусковой подготовки, приходилось выполнять с меньших расстояний – на практике при полете на высоте 500 м его дальность не превышала 70-80 км.
По корабельным целям КСР-2 наводилась достаточно эффективно, причем индивидуальная настройка ГСН по частоте позволяла наносить групповые удары с пуском в одной атаке до 20 ракет, сочетая КСР-2 и КСР-11, наводившихся на корабельные радио- излучающие объекты. Помимо «главной цели», тактическим приемом использования КСР-2 и КСР-11 мог быть удар по кораблям охранения с ослаблением противовоздушной и противолодочной обороны соединения, благо эсминцы и фрегаты являлись достаточно заметными целями для ГСН ракет.
С появлением в начале 70-х г.г. более эффективного ракетного комплекса К-26 предшествующие системы не торопились снимать с вооружения, и К-11, и К-16 продолжали нести службу, причем в учебных целях практиковалось смешанное применение разнотипных ракет с целью поддержания навыков экипажей ракетоносцев.
Вместе с тем на фоне К-26, выгодно отличавшихся практически по всем параметром, недостатки КСР-2 выглядели весьма явными. Уже к началу службы КСР-2, принятые на вооружение в качестве «промежуточного решения», мало удовлетворяли растущим требованиям. По своим характеристикам низкоскоростная и неманевренная ракета с высотным профилем полета имела немного шансов преодоления ПВО. Даже появившиеся одновременно с ней бомбардировщики имели большую скорость и возможности, не говоря уже об истребителях, способных перехватить подобную цель. Улучшению характеристик путем использования более мощного двигателя препятствовала конструкция, во многом унаследованная от «Кометы» и не рассчитанная на значительно большие сверхзвуковые нагрузки. Существенными недостатками являлись ограниченные возможности ГСН, чувствительной к электронным помехам, причем на дальности ощутимое влияние могли оказывать атмосферные условия (дождь, снег, туман) и характер подстилающей поверхности с «переотражением» излучения.
Создание и эксплуатация ракетных комплексов К-11 и К-16 оказали значительное влияние на последующие разработки – в них были отработаны многие новые конструктивные и схемные решения, такие, как силовая установка с ЖРД, ампульные аккумуляторные батареи и система заправки, активная и пассивная РГСН, удачная система управления и контроля. В то же время широкое внедрение жидкостных ракет оказалось не лучшим подарком авиаторам. Использование агрессивных и токсичных компонентов существенно осложнило эксплуатацию системы – заправка ракет требовала целого комплекса специальных мер, их хранение в снаряженном виде было проблемным (на практике ограничиваясь временем подготовки к вылету). В итоге, использование жидкостных ракет ощутимо повлияло на боеготовность ракетоносной авиации.
Однако именно ракетам комплексов К-11/16 довелось стать единственными отечественными системами данного класса, применявшимися в боевых действиях. Ту-16 с этими ракетами поставлялись в Египет и Ирак. Иракские ВВС использовали свои самолеты в войне с Ираном, начавшейся в 1980 году, привлекая их для ударов по танкерам и нефтяным платформам в Персидском заливе.
Египетские ракетоносцы в октябрьской войне 1973 года наносили удары по тыловым объектам инфраструктуры противника на Синае. По разным данным, они запустили от 20 до 25 ракет, большая часть которых была перехвачена израильскими истребителями. Израильская сторона признавала, что пять ракет все же преодолели заслоны ПВО, поразив две РЛС и тыловую базу.