| средняя | 380 | 280 | 200 | 260 |
| максимальная | 460 | 360 | 300 | 384 |
| минимальная | 300 | 160 | 75 | 152 |
| Отклонения от цели, м: | 23 | 32 | 48 | 53 |
| по дальности | 50 недолет | 0 недолет | 5 недолет | 5 недолет |
| боковое | 40 вправо | 60 влево | 0 влево | 12 вправо |
Испытания показали, что С-5М может совершать полет в гористой местности на высотах от 200 до 800 м и устойчиво огибать препятствия, на равнине же высота полета может быть от 200 до 1000 м. Время предстартовой подготовки у С-5М составило 39 минут, для сравнения, у С-5 — 63 минуты.
Для своего времени комплексы С-5 с боевыми частями ТК-11 и С-5Т с «Туман-1» были мощными средствами воздействия на противника и могли успешно решать тактические, оперативно-тактические, а в некоторых случаях и стратегические задачи. Созданные советскими конструкторами устройства (транспортно-пусковой контейнер, автомат выдвижения крыла и др.) на десятилетия опередили зарубежные разработки.
Межконтинентальная крылатая ракета среднего радиуса действия Ту-121. Уже в 1956–1957 гг. А.Н. Туполев, возглавлявший ОКБ-156, почувствовал угрозу отечественному авиастроению, исходившую от увлечения Хрущева ракетами. Поэтому руководство ОКБ-156 решило подстраховаться, к в 1956–1957 гг. в ОКБ-156 был создан новый отдел, занимавшийся управляемыми ракетами. Внутри ОКБ-156 это подразделение именовали отделом «К». Возглавил его сын А.Н. Туполева Алексей Андреевич.
Первой разработкой отдела «К» стал межконтинентальный снаряд средней дальности «С». Разработка изделия «С» была санкционирована Постановлением Совмина № 1145—519 от 23 сентября 1957 г. Согласно постановлению летные испытания самолета-снаряда «С» должны были начаться в IV квартале 1958 г.
Главным разработчиком самолета-снаряда было определено ОКБ-156. Внутри КБ самолет-снаряд «С» получил индекс Ту-121 или «изделие 121».
Специально для Ту-121 в ОКБ-ЗОО (главный конструктор С.К. Туманекий) был разработан малоресурсный турбореактивный двигатель КР-15—300. Двигатель должен был работать все время полета (около 1 ч. 40 мин.) в форсажном режиме и развивать тягу около 10 т.
Для взлета самолета-снаряда использовались два пороховых ускорителя ПРД-52 с общей тягой 57,5 —80 т (в зависимости от температуры окружающего воздуха). В качестве топлива в ускорителях использовался нитроглицериновый порох марки НМФ2. Вес одного ускорителя составил 3300 кг. Ускорители одновременно являлись и опорами самолета-снаряда на направляющих рельсах пусковой установки. Время работы ускорителей — от 3,75 с до 5 с в зависимости от температуры окружающей среды. В момент сброса ускорителей ракета развивала скорость 167,5 м/с (601 км/час).
Система управления самолетом-снарядом Ту-121 инерциальная с астрокоррекцией. Аппаратура астронавигации была разработана филиалом НИИ-1 ГКАТ. Наверху корпуса ракеты было установлено стекло размером 400 х 600 мм, использовавшееся для астрокоррекции ракет «Буря» и «Буран». Время от старта до захвата звезды аппаратурой астронавигации составляло 5 минут. Кроме того, в систему управления ракеты входили автопилот A1I-85 и анероидный прибор (корректор высоты) КВ-8М. (Сх. 46)
Ракета подходила к цели на высоте 24 км. На маршевом участке скорость ракеты поддерживалась около 2755 км/час.
Дальность полета при встречном ветре в 40 м/с (на всей трассе) составляла 3880 км. Таким образом, самолет-снаряд Ту-121, стартовав с территории СССР, мог поразить все страны Европы, Северную Африку, Саудовскую Аравию, Индию и весь Китай.
КВО самолета-снаряда при максимальной дальности составляло 10 км. При подходе к цели на расстояние 46 км по команде, вырабатываемой аппаратурой астрокоррекции, самолет-снаряд переходил в пикирование под углом в 50°. Срабатывание боевого заряда должно было происходить на высоте 2 км над целью.
Самолет-снаряд Ту-121 был оснащен системой самоликвидации, которая срабатывала в трех случаях: при боковом отклонении свыше 500 м, при снижении высоты полета на маршевом участке ниже 15 км, при пропадании напряжения в системе бортового питания. Перед стартом в систему управления вводилась величина «дистанции безопасности». При самоликвидации изделия до прохождения дистанции безопасности должен был происходить пассивный подрыв изделия на высоте (то есть без взрыва боевой части), а после прохождения этой дистанции происходила «активная самоликвидация», то есть самолет- снаряд переходил в пикирование, и на высоте 2 км срабатывал боевой заряд.
Для запуска самолета-снаряда Ту-121 на Новокраматорском машиностроительном заводе была создана буксируемая четырехосная пусковая установка СТ-10. В качестве тягача первоначально предлагалось использовать МАЗ-214 (ЯАЗ-214), а позже MA3-535.
