R-11FM弹道导弹是从陆基P-11导弹改进而来，射程只有150千米，远无法满足需要。而后装备的P-13型导弹则将射程增到了560千米，但两者都有一个致命的缺陷——水面发射。无论发射P-11导弹还是P-13导弹，潜艇都必须浮上水面，打开发射筒上盖，筒内的液压升降机将导弹升至发射筒顶部，而后点火发射，其实与陆基导弹发射车很相似。相比攻击潜艇来说，这种导弹潜艇有非常大的不稳定性。由于R-11FM和P-13都是液体燃料，而液体燃料则有易燃易爆有毒的缺陷，一旦导弹燃料泄漏，潜艇后果不堪设想。为了保证潜艇能够完全性的保护导弹，苏联海军用B-611潜艇反复试验论证搭载导弹后储存和发射的安全性，并由其论证结论不断改进当时正在设计中的629级。为了减小潜艇发射导弹时的摇摆，629级安置了舭龙骨，这样的设计也是潜艇中少见的。

R-11FM弹道导弹长10.3米，直径0.88米，起飞质量55吨，最大投掷质量1吨，携带单弹头，射程150千米，采用1级液体燃料火箭推进和惯性制导，只能在4-5级海况水面状态发射

苏联为了同时完成导弹综合系统的调试以及导弹发射平台，重新改装了1艘已建成的611型潜艇（北约称之为祖鲁），在卡普斯京·雅尔试验场建设了一个模拟舰艇摇摆的专用试验台， 潜艇的发射筒在这里进行了一系列试验。当时还在1艘611改进型潜艇Б-67的指挥台围壳后部安装了2个发射筒。Б-67艇于1955年9月11日加入了北海舰队。

1955年9月16日，B-67艇在白令海成功地发射了R-11FM弹道导弹，这是世界上第一次潜艇成功发射弹道导弹。该系列发射装置成功完成发射，导弹能在150千米远的距离上准确地击中目标。611型潜艇留下的只有1艘，用于试验新研制的弹道导弹，以611型为基础发展了更完善的新型611 AB（北约称为祖鲁V），该型潜艇生产批量不大，总共只有5艘。1959年开始，R-11FM导弹开始装备在611 AB型潜艇上并开始服役。

1956年初，苏联海军科学技术委员会主席、海军上将弗拉基米尔斯基向苏联共产党中央委员会第一书记赫鲁晓夫和苏联最高苏维埃主席布尔加宁递交了报告书。在报告中，作者建议加快本国战略潜艇舰队的建设速度。很快，该报告中提出的问题在国防委员会会议进行了讨论，国防委员会作出了如下决定：“赞成弗拉基米尔斯基报告中提出的关于苏联海军发展问题的倡议。布尔加宁、赫鲁晓夫以及国防部长同志应在筹备建造军舰的远景规划时考虑弗拉基米尔斯基同志的建议”。于是，创建苏联海上战略核力量的工作拉开了序幕。

苏联发展海军战略核武器部队与美国的不同点在于，从一开始就采取了目标综合规划，规划中一开始就奠定了建造包括用固体燃料研制水下发射的专用弹道导弹和用核燃料研制专用潜艇以及弹道导弹载体系统和后勤保障、配置等系统，并且准确计算出所需要的弹道导弹的核潜艇的数量——41艘。开始时，苏联使用了后来被海军上将C·г·戈尔什科夫称之为“国产化”的研制方式，即采用陆基导弹作为基础代替了海基导弹，用液体燃料发动机取代固体燃料发动机，用水上发射代替水下发射，用成批生产的柴油机潜艇取代专门设计的潜艇。这种向技术水平不足妥协的做法在当时固然有其理由，但确实应该明确承认，在建立和发展本国的海上战略核力量的过程中，显然苏联在发展海军潜艇的初期和中期阶段远远落后于美国人。

在潜艇的有限空间配置弹道导弹、并保证弹道导弹从活动的、特别是摆动的平台上进行目标定位，是建造弹道导弹潜艇中的大问题。这些问题解决不好会明显地降低射击的准确性。C·п·克罗列夫承担了这项任务，并根据1954年1月通过的政府决议，开始着手研制代号为д-1的潜艇导弹综合系统。设计潜艇的工作交给了中央设汁院尼古拉·尼基托维奇和伊沙宁。从一开始，两位杰出的设计师就对成功抱定信心，高度的责任感使他们不断加快工作速度，同时动手设计潜艇和弹道导弹，并验证了从摆动的平台上发射弹道导弹的可能性。海军坚持必须水下发射，但克罗列夫开始对此并不赞同，大概他不想冒风险另起炉灶，而希望采用已成熟的地基导弹P/R-11（北约代号SS-1B，绰号飞毛腿A），由潜艇从水面上发射。导弹发射前准备工作是在水下进行的，然后潜艇浮出水面，打开发射筒盖，发射台上的导弹上升到井的上部。发射后降下发射台，关上盖，潜艇潜入水中。在代号R-11FM的新型导弹中用煤油和硝酸取代了乙醇和液氧——后面一种组合容易挥发，需经常通气和 补偿，从而保证了导弹油箱的充分密封并显著地降低了火灾爆炸危险。

R-11FM是苏联第一个潜射弹道导弹。它能够携带967 kg的弹头，射程150 km。在拖延的试验后，1959年设计被军方采纳。但从来没有被交付使用。