По постановлениям от 28 июня 1960 г и от 9 января 1963 г. была разработана усовершенствованная модификация 2К17М с ракетой 9М78. Следование ре льефу местности осуществлялось за счет вычисления второй производной от изменения по времени показаний вновь разработанного радиовысотомера РВ-15 Маршевый двигатель 4Д95 и стартовый агрегат 4Л44 так же как и контейнер 4Я29. не менялись.
Новая пусковая установка 9П123 отличалась сокращением почти вдвое числа блоков аппаратуры, уменьшением численности стоек управления с семи до пяти возможностью часового поддержания ракеты и наземной аппаратуры в пятиминутной готовности к пуску исключением операции горизонтирования пусковой установки В составе комплекса машина автономных и комплексных испытаний 9В47 была заменена на более совершенную 9В454, машина энергоснабжения 9В66 – на 9В613. Остальное наземное оборудование комплекса (технологическая машина 9Т12 транспортная машина 9Т11, автозаправщик горючего 2Г1У, машина ЗИП 9Т418, автокраны 9Т31 и К-14, водообмывочная машина 9Т311) заимствовалось от комплекса 2К17 без изменений.
Осенью 1964 г. Хрушев посетил танковый полигон, на котором наряду с другими новинками военной техники ему докладывали и о новом комплексе Проявлявший немало изобретательности в том что ныне именуется «промоушн» своих разработок Челомей распорядился изготовить нехитрое устройство для демонстрации возможностей новой модификации В окошке своего рода панорамы прокручивался «бесконечный' лист бумаги с изображением холмистой местности, а кинематически связанный с механизмом проворота «картинки» макетик ракеты то поднимался над горами то нырял в долины Хотя из-за недостаточной организованности мероприятия вместо Челомея пришлось докладывать одному из его заместителей, Никите Сергеевичу понравилась «шарманка», как ее прозвали остряки из ОКБ-52. Однако вскоре «верные соратники» принудили его уити с высших партийных и государственных должностей, а комплексы с крылатыми ракетам лишились его поддержки Они стали сниматься с вооружения вместо намечавшегося дальнейшего совершенствования с внедрением новой модификации 2К17М с ракетой 9М78.
Тем не менее с 1 августа по 20 октября 1964 г. комплекс С-5М проходил испытания в районе Мугоджарских гор Трассы пусков проходили над горами Жаман-Тау (высота 560 м) и Дау-Тау (620 м). Было выполнено шесть пусков в период с 7 августа по 9 октября Подтвердилась возможность облета гор с крутизной уклона местности до 15’. Изменение высоты рельефа местности отслеживалось ракетой с запаздыванием 3-4 с. Продолжительность предстартовой подготовки сократили на треть.
В 1963 г. ОКБ-52 готовились предложения по созданию унифицированного комплекса С-50, обеспечивающего не только применение по площадным объектам, как ракеты типа П-5Д, но и поражение радиолокационных станций противника К разработке ракеты наряду с традиционными для ОКБ-52 смежниками подключилось руководимое ПС. Плешаковым ЦНИИ-108 Летно-конструкторские испытания предполагалось начать в I кв 1965 г.. а совместные летные испытания – в конце того же года.