Ввиду неготовности проектируемой для ИСов и УСов ракеты УР-200 пуски «объектов И-2Б» — такой шифр носили первые спутники ИС — было решено произвести посредством доработанной серийной ракеты Р-7. Своих «площадок» ОКБ-52 тогда ещё не имело, и подготовка спутников И-2Б велась на небольшом участке монтажно-испытательного корпуса (МИКа) ОКБ-1 на площадке № 2, где традиционно готовились к запуску все королёвские ракеты и космические аппараты. Отношения со специалистами С.П. Королёва были достаточно дружественными, хотя некоторые из них старались продемонстрировать своё превосходство.

«Примерно за две недели до окончания подготовки и запуска космического аппарата на полигон приехали В.Н. Челомей и В.В. Сачков. В процессе работы Челомей с пристрастием выслушивал доклады всех технических служб, определял ответственных за подготовку основных систем. Особенно беспокоила его динамика стабилизации и управления с помощью микро-ЖРД. Будучи специалистом в области нелинейных колебательных процессов, генеральный конструктор прекрасно разбирался в представленных ему расчётах и результатах моделирования, задавал вопросы. Он поселился в гостинице на 17-й площадке, в отдельной квартире на втором этаже. У него в спальне стоял сейф, и там мы хранили тома нашего эскизного проекта и другие расчёты по системе И.С. Своего секретного отдела мы тогда ещё не имели, а хранить материалы в секретном отделе Королёва Челомей не разрешил. Он вызывал к себе, просил взять тот или иной том проекта и доложить ему. Все доклады были в конце кондов приняты и одобрены. И после сорокасуточной напряжённой работы ракета-носитель с космическим аппаратом были готовы к пуску», — пишет В.А. Поляченко — ведущий конструктор системы ИС, присутствовавший на старте [92].

Помимо В.Н. Челомея на Байконур для подготовки и проведения запуска этого космического аппарата прибыли А.А. Расплетин, А.И. Савин, С.А. Косберг, П.В. Дементьев, А.А. Кобзарев с большими группами специалистов.

1 ноября 1963 года спутник-перехватчик был запущен на орбиту под открытым названием «Полёт-1». Программа была выполнена полностью.

На следующий день во всех советских газетах появилось сообщение ТАСС «О запуске в Советском Союзе маневрирующего космического аппарата “Полёт-1”». В помещённых рядом с заметкой передовицах Н.С. Хрущёв выражал гордость «за новое достижение советских учёных».

Президент Академии наук СССР М.В. Келдыш в своей статье в «Известиях» от 11 ноября 1963 года так оценил это событие:

«Это новое техническое достижение имеет очень большое значение для развития космонавтики и космических исследований. Способность кораблей к маневрированию даёт возможность создать тяжёлые орбитальные станции в космосе со сменяемым экипажем. Коллектив учёных, конструкторов, инженеров, техников и рабочих, создавший космический аппарат “Полёт-1” и осуществивший его запуск, внёс новый большой вклад в исследование космического пространства и развитие космоплавания».

Владимир Николаевич вновь показал себя истовым новатором, блестящим руководителем коллектива, создавшим и испытавшим первый в истории маневрирующий космический аппарат.

«Сейчас кажется невероятным, но от аванпроекта в 1961 г. до запуска первого в мире маневрирующего спутника “Полёт” (прототип истребителя спутников ИС) с совершенно новой системой управления академика А.А. Расплетина и главного конструктора А.И. Савина и новыми двигательными установками ОКБ-52 и КБ Туманского в ноябре 1963 г. прошло чуть больше двух лет!» — писал Г.А. Ефремов.

Второй подобный аппарат — «Полёт-2», на предприятии проходивший под шифром И-1Б, стартовал 12 апреля 1964 года. Спутник-перехватчик «Полёт» состоял из цилиндрического приборного отсека и двигательной части, в которой четыре сферических бака с топливом окружали маршевый двигатель. Эти спутники оборудовались двигательной установкой многоразового включения, состоящей из шести двигателей тягой по 400 килограммов для выдачи импульсов в продольном и четырёх поперечных направлениях, а также ЖРД жёсткой и мягкой стабилизации тягой по 16 и 1 килограмм соответственно, позволявшими осуществлять манёвр в космосе. «Полёт-2» должен был изменить наклонение своей орбиты на несколько градусов, но осуществить это удалось в меньшей степени.

В.А. Поляченко, ведущий конструктор «Полётов», вспоминает, что С.П. Королёв интересовался особенностями «Полёта-2»:

«23 марта 1964 года мы вылетели на полигон, где в МИКе на второй площадке уже началась подготовка к запуску космического аппарата И-1Б № 112. К нашей работе живой интерес проявил и С.П. Королёв. Он зашёл за загородку, где мы размещались, и спросил рабочих: “Кто у вас тут главный?” Ребята ответили, что Поляченко, но он сейчас обедает в конструкторской столовой, в “буржуйке”. Там-де хорошо кормят. Королёв засмеялся и сказал, что кормят так же, только берут дорого, и там могут есть те, у кого денег много. Королёв сам питался в этой столовой, и ребята не без подвоха это сказали. Мне действительно дали пропуск туда, и я регулярно видел там всё руководство экспедиции ОКБ-1. Уходя, Сергей Павлович попросил, чтобы я позвонил ему, когда вернусь с обеда. Я позвонил и спросил, чем он интересуется. А он безразлично так ответил, что он ничем не интересуется, а вот генералы Тюлин и Керимов интересуются объектом, и он бы тоже с ними пришёл и послушал. Об этом я немедленно доложил по ВЧ-связи Владимиру Николаевичу Челомею. Челомей дал добро на показ Королёву, однако просил не вдаваться особо в подробности. Вместе с Г.А. Тюлиным и К.А. Керимовым С.П. Королёв пришёл на участок, осмотрел объект, живо интересовался его особенностями, отличиями от “Полёта-1”, пожелал нам удачи» [92].

Маневрирующие спутники «Полёт-1» и «Полёт-2» стали прототипами автоматического спутника-перехватчика ИС.

В дальнейшем, в связи с прекращением работ по МБР УР-200, в качестве ракеты-носителя стали использовать МБР Р-36, созданную в КБ «Южное». Программа лётных испытаний нового варианта космического перехватчика И С возобновилась лишь в 1967 году, через три с половиной года после запуска «Полёта-2».

27 октября 1967 года янгелевской ракетой Р-36 был запущен ещё один маневрирующий спутник из серии ИСов — И-2БМ.

После успешного запуска спутника председатель Госкомиссии генерал-лейтенант М.Г. Мымрин доложил об успешном запуске Д.Ф. Устинову. Поблагодарив всех за работу, Устинов сказал, что несвоевременно объявлять спутник иначе, как «Космос». Так он и вошёл в историю под именем «Космос-185». По свидетельству В.А. Поляченко, В.Н. Челомей очень сокрушался, что этот спутник не объявили как «Полёт».

Первый перехват в космосе состоялся 1 ноября 1968 года спутником ИС («Космос-252»), поразившим космический аппарат ИС-М («Космос-248»). В августе 1969 года начались ЛКИ новой РН 11К69 «Циклон-2» с КА ИС системы ПКО.

В августе 1970 года одному из боевых расчётов комплекса ПКО поставили задачу уничтожить космическую цель за 45 минут. Первоначально в дело вступил Центр контроля космического пространства, его специалисты определили координаты цели. На командно-вычислительном пункте рассчитали алгоритм наведения аппарата-перехватчика на спутник-цель. После чего с КП автоматически ушла команда на старт перехватчика. Во время полёта движение спутника корректировалось по данным наземной РЛС. В конце перехвата наведение проводилось головкой самонаведения. Перехватчик поразил спутник-мишень за заданное время.

В 1972 году между СССР и США был подписан договор об ограничении стратегических вооружений и систем противоракетной обороны, который ограничивал и создание противоспутниковых систем. В связи с этим программа испытаний была свёрнута. Однако сама противоспутниковая система была принята на вооружение и подверглась существенной модификации. С 1970 по 1979 год комплекс ПКО ИС-М был модернизирован и 1 июля 1979 года поставлен на боевое дежурство. Генеральным конструктором комплекса и последующих его вариантов были А.И. Савин и В.М. Ковтуненко (КБ «Южное»),

Испытательные полёты по программе противоспутниковых систем возобновились в 1976 году и продолжались до 1978 года. Самой важной из доработок явилась новая система наведения на цель, которая впервые была применена на спутнике «Космос-814» 13 апреля 1976 года. Во время испытаний ИС, двигаясь по более низкой орбите, быстро нагнал спутник-мишень, сманеврировал на орбите и прошёл на расстоянии менее километра от цели. Перехват такого типа укладывался менее чем в один виток с момента старта и упрощал процесс сближения. Манёвр перехватчика с такой системой наведения не позволял своевременно обнаружить его наземными станциями слежения противника. Такой тип перехвата был назван «выпрыгиванием». Кроме того, на этой стадии испытаний отрабатывались усовершенствованные бортовые системы спутника, новые системы наведения, новые траектории перехвата целей. После завершения третьей фазы испытаний состоялось ещё несколько пусков в течение 1980–1982 годов, но они носили не испытательный характер: проверялось функционирование боевых систем после длительного хранения. Последнее испытание боевого спутника ИС состоялось 18 июня 1982 года в рамках крупнейших учений советских стратегических ядерных сил, когда «Космос-1379» перехватил спутник-мишень, имитирующий американский навигационный спутник «Транзит». Всего за время испытаний перехватчиков ИС было выполнено несколько десятков их запусков и несколько перехватов.