Ответом на вооружение кораблей НАТО зенитными ракетами стала система «Комета-10». Носитель Ту-16К10 создавался в ОКБ-156 Туполева (вёл тему А. В. Надашкевич), а его локатор ЕН и система командного наведения К-10У — КБ-1 Минспецмаша (С. Ф. Матвеевский). Под центральный балочный держатель БД-238 подвешивался сверхзвуковой самолёт-снаряд К-10С, спроектированный ОКБ-155 Микояна (М. И. Гуревич).

Постановление Совмина от 3 февраля 1955 г. требовало начать испытания к 1 марта 1957 г., но все исполнители были загружены другими заказами и смогли начать разработку лишь в ноябре 1955 г., потому 16 ноября сроки были сдвинуты «вправо».

Высокие данные снаряду обеспечила оригинальная компоновка с крылом большой стреловидности и вынесенным двигателем. Впервые применили монолитные панели оперения без присоединяемого силового набора. Они и силовые рамы фюзеляжа отливались из сплава МЛ5 в землю. Новинкой был обтекатель активной радиолокационной ГСН сотовой конструкции. До того этот агрегат, влияющий на прохождение сигнала, изготавливался из материалов с нерегулярным расположением волокон, что давало непредсказуемые помехи. Теперь его радиопрозрачность была стабильна, и её можно было учесть при проектировании ГСН.

Для отработки АРГСН EC–II и приёмника команд наведения ЕС-I снаряда были созданы летающие лаборатории на базе вертолёта Ми-4 и самолётов Ли-2, а также имитаторы снаряда МиГ-19СМК.

Первый пуск снаряда К-10С без наведения состоялся 28 мая 1958 г., а в июле — сентябре выполнили пять пусков, добившись четырёх попаданий с дальности 96 км. Государственные испытания начались 21 ноября 1958 г. Из 20 ракет в цель попали более половины (в т. ч. в условиях радиопомех) с вероятностью попадания 0,624. Хотя в ходе доработки системы все её дефекты устранить не удалось, 12 августа 1961 г. она была принята на вооружение.

Выпуск снаряда был начат на заводе № 31 в Тбилиси (первые серии и часть агрегатов строились дубнинским заводом № 256), а носителя Ту-16К10 — на заводах № 22 в Казани и № 1 в Куйбышеве. 216 таких самолётов поступили в четыре морских ракетоносных авиаполка: 924 Гвардейский и 987 МРАП ВВС Северного флота, 240-й Гвардейский Балтийского флота и черноморский 5-й Гвардейский МРАП.

Постепенно удалось повысить точность и дальность пуска, и в 1963 г. коллектив разработчиков системы К-10 получил Ленинскую премию.

Боевые качества нового оружия были проверены в 1964 г., когда полк Ту-16К10 ВВС Северного флота выполнил учебную атаку авианосной группы, приблизившуюся к нашим берегам в Норвежском море. После этого случая крупные соединения кораблей НАТО не входили в наш сектор Арктики до начала 90-х гг. Локатор ЕН носителя обнаруживал крейсер с дальности до 400 км, a помехозащищённость обеспечивалась работой на нескольких частотах, одна из которых (рабочая) стабилизировалась. Однако оставались вопросы надёжности и сложности эксплуатации системы наведения.

По расчётам для уничтожения авианосной группы ракетами только с обычными БЧ требуется групповой вылет одного полка самолётов Ту-16К10. Однако использование ядерных боевых частей позволит уменьшить число крылатых машин.

22 августа 1962 г. экипаж командира полка ВВС С. Ф. Крупякова получил приказ на пуск ракеты К-10СБ с ядерной БЧ по морской цели на Северном испытательном полигоне Новая Земля. За полчаса до вылета нашлись отклонения в данных контрольно-записывающей аппаратуры в полёте с имитатором днём раньше. Систему проверял командир 5-й МРАД Недодаев, который имел перерыв в полётах. Хотя экипаж, командование полка и присутствовавшие командующий КСФ Касатонов, а также и.о. командующего ВВС КСФ Кузнецов нервничали, было дано «добро» на вылет. Из-за ошибки штурмана-оператора в расчётной точке пуск не состоялся. Во второй попытке не прошла проверка радиолокационного ответчика. Но СБЧ была уже взведена, «везти» её обратно было опасно и с третьего захода ракета всё же «сошла» и взорвалась в заданном районе.

Системой К-10 предполагалось дооснастить и самолёты Дальней Авиации Ту-95 и Ту-22, но это сделано не было. Зато удалось повысить её эффективность за счёт перехода на предельно малую высоту вблизи цели. Серийные модификации К-10СН, СД и СДВ отличались большей дальностью и расширенным диапазоном высот пуска. Когда на смену старым К-10 пришли КСР-5 со скоростью 3200 км/ч, их переоборудовали в одноразовые беспилотные самолёты радиоэлектронного подавления К-10СП, заменяя ГСН и БЧ широкополосной станцией постановки активных радиолокационных помех «Азалия». Ракетные комплексы К-10 эксплуатировались до 1994 г.

Тактико-технические данные самолёта-снаряда К-10С/СБ (К-10СДВ)

Система наведения: АРГСН, автопилот, приёмник команд наведения

Двигатель: ТРД МФ-9К, 2150 кгс

БЧ фугасно-кумулятивная 940 кг или ядерная

Дальность пуска 180–200 (170–325) км

Скорость 1950–2000 км/ч

Высота пуска 5000-10000 (600-1000) м

Высота полёта ступенчатая, 5000/11000/1000 (11000/1000/500) м

Масса стартовая 4500–4555 кг

Длина 9,75 м

Диаметр корпуса 0,9 м

Размах крыла 4,18 м

Площадь крыла 7 м 2

Опытный образец самолёта-снаряда К-10С

Серийный самолёт-снаряд К-10С

Модификация К-10СД