Как и в случае с "Кометой", части переучивались, росло количество практических пусков. Дорогих ракет расходовалось очень много и подобное расточительство объяснялось отсутствием самолётов- дублёров. В 1960-1962 годах комплекс состоял на вооружении семи авиационных полков, а количество пусков ракет с 79 в 1960 г. в следующем году возросло до 126, и в 1962 г. достигло рекордной цифры -147.
Последний год ознаменовался ещё одним событием. В период проведения учения ВВС, ВМФ и РВСН, а также авиации ВМФ «Шквал» 22 августа на испытательном полигоне в районе губы Башмачной (Новая Земля) с дальности 250 км экипажем командира 924-го мрап подполковника В.П. Курпякова со второго захода (на первом штурман-оператор допустил ошибку) произвёл первый пуск ракеты К-10С с ядерной боевой частью по цели (баржа с уголковыми отражателями).
Немаловажное значение имела бортовая аппаратура, которая позволяла отрабатывать в полёте с ракетой весь комплекс действий экипажа самолёта Ту-16К и контролировать правильность его действий на боевом курсе без практического пуска. Нечто подобное ранее практиковалось при обучении бомбометанию и называлось фотобомбометанием. Подобная аппаратура, автором которой является инженер-капитан М.М. Ахмедзянов, была разработана в 33-м центре. А комплекс действий экипажа с использованием этой аппаратуры получил название «тактический пуск».
В процессе освоения ракетной системы случались некоторые нестандартные ситуации. Так в 1961 г. на самолёте Ту-1 6К экипаж капитана Г.А.Зимина, выполнявшего задание на тактический пуск, ракета К-10С не убралась в походное положение. Имелось опасение, что при посадке она может коснуться ВПП. Но все прошло успешно. После выполнения нескольких исследовательских полётов руководство экипажу дополнили особым случаем посадки с ракетой в неубранном положении.
Камнем преткновения, пожалуй, во все времена, являлась надёжность – определяющий элемент боевой готовности и эффективности техники. Опыт первых лет эксплуатации ракетных комплексов «Комета» и Ту-16К-10 свидетельствовал, что последний не отличается высокой надёжностью, хотя и основательно к 1961 г. доработан.
Почти 50% выполненных в 1961 г. пусков К-10С оказались неудачными, причём в 32 % случаев по вине промышленности. Ракетный комплекс «Комета» выглядел благополучнее, так как подобных пусков оказалось 30 %.
Одним из наиболее наглядных показателей возможностей комплекса, во всяком случае в полигонных условиях, считалась величина среднего радиального отклонения ракет от цели. Но так как пуски производились по довольно крупным целям, то критерий упростили до прямого попадания. И переубедить в чем-то обратном руководителей не представлялось возможным. В начальный период освоения до 65 % выпущенных ракет поражали цель, в 1963 г. все ракеты поразили цели. В 1964 г. количество попаданий снизилась до 87 % . Однако полученные в учебных условиях данные безусловно не могли приниматься за показатель эффективности и приходилось производить достаточно сложные расчёты, а также создавать определённую обстановку на полигонах, приближённую к боевой.
Совместными усилиями учёных, промышленников и эксплуатационников систему К-10 удалось существенно доработать: минимальную высоту пуска снизить с 5 000 до 1 500 м, высоту полёта на стабилизированном участке – с 1200 до 600 м.
После замены БЧ на облегчённую, установки дополнительного топливного бака на 200 л в сочетании с доработкой системы расхода топлива, дальность полёта ракеты возросла до 325 км, она получила обозначение К-10СН. Не избежала переделок и бортовая РЛС. Изменение частоты посылки и длительности зондирующих импульсов передатчика позволило увеличить дальность обнаружения кораблей с 320 до 450 км. Одновременно РЛС дополнили устройством, обеспечивающим выделение в отряде кораблей главной цели.
Недостаток ракеты, который выявился ещё на испытаниях, состоял в слабой избирательности ГСН. Причём случалось, что ракета выбирала цель по своему усмотрению. Так в 1964 г. в авиации ТОФ был случай, когда экипаж 49 мрап, выполняя практический пуск К-10С на полигоне, попал в японский лесовоз, следовавший из Николаевска-на-Амуре и оказавшийся в запрещённой для плавания акватории. Лесовоз спасло то, что ракета устанавливалась на ликвидацию за 400 м до цели и только отдельные её фрагменты повредили надстройки, а двигатель – пробил оба борта. Один человек из команды лесовоза получил ранения и судну пришлось выполнить заход в Холмск для оказания ему медицинской помощи. По слухам с лесовоза пришла телеграмма с соболезнованиями по случаю гибели летчика самолёта-истребителя.
Для улучшения избирательности и повышения надёжности ракету вскоре дополнили вторым контуром управления. На эти и другие работы ушло более шести лет. Расчёты показали, что модернизация продлила срок службы Ту-16К-10 на 15 лет и более.