Летом 1949 года на Государственном центральном полигоне в Капустином Яре, уже ставшем к тому времени «колыбелью баллистиков», сформировали опытный испытательный зенитный дивизион, который возглавил майор В. И. Чепа. Осенью начались испытания опытных зенитных ракет Р‑101. Председателем Государственной комиссии по летным испытаниям Р‑101 был назначен Павел Владимирович Цыбин – известный конструктор авиационной техники.
До зимы провели ряд пусков, одновременно испытали и средства наведения ракеты. Процесс наведения Р‑101 со стороны выглядел относительно просто и состоял в том, что ракета в полете должна была удерживаться оператором, наблюдавшим за ней в оптический визир, на прямой «визир – ракета‑цель». Для удобства наблюдения за стартом и участком разгона Р‑101 оснастили мощными трассерами и покрасили в крупную черно‑белую клетку.
Наиболее ответственные испытания Р‑101 пришлись на начало января 1950 года, когда в течение нескольких дней в Капустином Яре свирепствовал снежный буран при морозе до 30 градусов и скорости ветра более 25 м/с. Однажды в течение трех дней стартовый комплекс был полностью отрезан от жилого городка.
Но не только погода тормозила испытания. Сами ракеты были еще весьма «сырыми», требовали длительной доводки, а потому регулярно преподносили испытателям «маленькие ракетные неожиданности». В. В. Казанский, ставший к тому времени одним из руководителей испытаний зенитных ракет от НИИ‑88, так вспоминал о проходивших в Капяре пусках «101‑й»:
Разобравшись с изначальным вариантом ракеты «Вассерфаль», в НИИ‑88 подготовили и передали на испытания его усовершенствованный вариант. Он отличался использованием в системе наддува баков порохового аккумулятора давления, разработанного под руководством И. Н. Садовского. Это существенно упростило и обезопасило эксплуатацию ракеты. Одновременно с этим в коллективе А. М. Исаева тягу двигателя ракеты довели до девяти тонн, удалось поднять и его экономичность. Тем самым была заметно снижена масса ракеты, повышена ее тяговооруженность. Однако полученный выигрыш вскоре свели на нет за счет прибавки в массе, набранной ракетой благодаря «успехам» разработчиков бортовой аппаратуры и боевой части. В результате Р‑101, которой довелось взлететь последней, еле‑еле оторвалась от стартового стола, затем ее снесло в сторону, и она упала в 300 м от старта, так и не поднявшись на необходимую высоту…