Предложенная ОКБ‑82 ракета В‑625 также была двухступенчатой, и в ее составе предполагалось использовать твердотопливные двигатели. Не обошлось и без новаторских решений – для В‑625, первой среди отечественных зенитных ракет, применили аэродинамическую схему «поворотное крыло». Для снижения аэродинамического сопротивления корпус маршевой ступени был выполнен с большим удлинением. Определенную роль в этом выборе сыграли результаты работ, проведенных в ОКБ‑2 с экспериментальной ракетой В‑750П в 1957‑58 годах. Маршевая ступень этого варианта ракеты В‑750 также имела аэродинамическую схему «поворотное крыло». Испытания В‑750П показали, что ракета отрабатывает команды управления с малыми углами отклонения и незначительными выбросами по перегрузке, а также обладает хорошей устойчивостью в полете.
В целом на уровне проекта молодой коллектив тушинского КБ справился с поставленной задачей. Расчетные тактико‑технические характеристики В‑625 в основном отвечали заданным. При рассмотрении эскизного проекта претензии заказчика главным образом были связаны с тем, что минимальная высота зоны поражения ракеты определялась в 500 м (вместо желаемых 100 м), а стартовая масса ракеты составляла 900 кг при массе боевой части 60 кг.
Как и для разработанного ранее С‑75, пусковую установку для В‑625 разрабатывали в ленинградском ЦКБ‑34. Разработка транспортно‑заряжающей машины ПР‑14 на базе шасси автомобиля ЗИЛ‑157 велась в ГСКБ под руководством В. Петрова. Разработка твердотопливного двигателя для маршевой ступени В‑625 велась в НИИ‑1 Министерства вооружения под руководством Н. П. Горбачева. Стартовый ПРД‑45 создавался традиционным разработчиком твердотопливных двигателей для зенитных и крылатых ракет – коллективом КБ‑2 завода № 81 во главе с И. И. Картуковым.
Первая тень над новой ракетой пробежала в начале 1958 года, когда в процессе «совнархозовской» реорганизации промышленности ОКБ‑82 вошло в состав МосСНХ, а ОКБ‑2 – в состав ГКАТ. Тогда же министр оборонной промышленности Д. Ф. Устинов был назначен председателем Комиссии по военно‑промышленным вопросам при Совете Министров. В свою очередь, эту комиссию создали на базе Спецкомитета, возглавлявшегося В. М. Рябиковым, которого при этом назначили на должность заместителя председателя Совета Министров РСФСР. Типичная для тех лет организационная процедура в течение нескольких месяцев перевела недавних «учителей» из ОКБ‑2 и «учеников» из ОКБ‑82 в разряд конкурентов. Одновременно Грушин перестал быть руководителем разработки В‑625.
Вскоре конструкторское бюро завода № 82 возглавил 43‑летний конструктор Александр Васильевич Потопалов. Свою работу в авиапромышленности он начал в конце 1930‑х годов в коллективе Н. Н. Поликарпова, был в годы войны ведущим инженером по дальнему истребителю ТИС, начальником опытного производства авиазавода. Первый опыт работ в ракетной технике Потопалов приобрел в середине 1940‑х годов, занимаясь обеспечением производства крылатых ракет В. Н. Челомея. В 1952 году Потопалова назначили начальником производства завода № 82, где в то время разворачивалось изготовление зенитных ракет для системы С‑25. Успешная работа Потопалова в этой должности предполагала, что и на посту главного конструктора ОКБ ему удастся решить поставленные перед ним задачи.
Первый бросковый пуск В‑625 состоялся на полигоне Капустин Яр 14 мая 1958 года, и он прошел без замечаний. Однако уже во втором пуске, состоявшемся 17 мая, на 3‑й секунде полета разрушился стабилизатор ускорителя, как оказалось, из‑за его неточной установки на заводе. 4 июля, в четвертом пуске, на 2‑й секунде полета стабилизатор ракеты вновь разрушился, и вновь из‑за производственного дефекта. Пятый пуск, состоявшийся 21 ноября, принес еще одну проблему – на 18‑й секунде прогорел маршевый двигатель из‑за дефекта теплозащитного покрытия. Разрушением маршевого двигателя (на этот раз при его запуске) завершился также восьмой пуск, состоявшийся 21 января 1959 года.
В феврале 1959 года было произведено еще три пуска В‑625, но все они оказались неудачными. В первом (6 февраля) не отделился ускоритель из‑за отказа датчика выдачи команды на «сброс», во втором и третьем (11 и 17 февраля) произошло разрушение носовой части ракеты от значительных поперечных перегрузок, возникших из‑за перекомпенсации крыла. Естественно, что вслед за каждым неудачным пуском следовали доработки, проводились дополнительные исследования. Так, 14 марта 1959 года провели экспериментальный пуск ракеты в целях ее проверки на флаттер.