担负潜地导弹研制任务的科技人员从分析导弹的水下运动特点人手，进行了大量的理论分析和计算、试验工作。
他们从水下流体动力、水下弹道和水下载荷等不同的试验目的出发，充分利用现有的水筒、风洞等试验设施，确定缩比模型试验方案；利用六机部七院二所的试验水池，进行了缩比模型弹射等试验，为潜地导弹的研制提供了设计依据，为分析水下发射技术问题积累了宝贵的资料；对首批导弹缩比模型进行了数百次研究性试验和发射试验，模拟了一定水深、航速和出筒速度等干扰因素，测得了大量数据，从而形成了水下弹道研究的一套比较完整的方法。为研究潜地导弹水下运动状态，需要测量水下弹道。然而，要对从活动潜艇发射出来，在海水中高速运动的导弹进行拍摄和测量，技术难度很大。
一九八四年，辽南潜地导弹试验场翟序春等提出应用微光电视技术进行水下弹道测量的方案。在公安部的支持下，经研制小组的努力，于一九八五年组合成一套试验用的水下微光电视系统，解决了水下发射导弹的测量问题，并为外弹道水下测量打下了基础。
与此同时，四部开展了水下载荷环境的试验研究，经过3种不同的缩比模型的试验，进行了水下发射试验时各种载荷的测量，找到了导弹的最大受力情况，获得了水下发射导弹载荷环境的参数，为全弹结构设计提供了强度计算依据。此外，华北导弹试验基地刘怀忠等对测速器进行多次改进，使测量导弹出筒口速度等参数的成功率由10%提高到100%，并保证了测量精度，为考核发射动力系统设计方案的正确性提供了依据。为了研究真实条件下的水下发射技术，四部和五院五0八所、一院二一0厂、一0一站、上海锅炉厂协同完成了能回收的全尺寸模型弹的设计和生产任务。
为了摸清模型弹壳体从几十米高空落到海面的结构强度和是否可能影响艇的安全问题，黄纬禄在现场组织七机部的试验人员利用刚刚建成的南京长江大桥，把模型弹从桥面上扔下去，进行落水冲击试验。弹壁在阳光暴晒下，温度升到60摄氏度左右，在弹舱中安装仪器，调试设备，清洗污物，干不多时便浑身汗水。但他们不怕苦，不怕累，于一九七0年八月，圆满完成了导弹的落水冲击试验，测到了不同投放姿态下的弹体载荷、入水深度等参数，获得了宝贵的资料。
一九七二年十月，海军试验基地在辽南海域组织进行了模型弹首次真实海情下的潜艇水下弹射试验。试验前夕，有人鉴于曾有潜艇在用火药燃气作水柜排水试验中，因二次燃烧发生过爆炸事故，对这次担任水下发射任务的潜艇的安全表示担心。为了做到万无一失，确定由七机部四院杨南主负责，组织有关人员参加的专题小组进行研究。经辽南潜地导弹试验场方世武等研究分析，认为发射动力系统点燃工作时，发射筒内会产生二次燃烧现象（原设计末考虑到），但产生的能量不会对发射装置产生威胁性的破坏力，消除了参试人员的疑虑。
试验潜艇按预定时间驶向试验海区，在水下测试完毕后，发射装置的动力系统点燃，经过冷却后的燃气、蒸气混合气体充入发射筒底部。在强大气压作用下，弹被推出发射筒，穿过海水，飞上天空。模型弹首次水下发射试验成功，对研制潜地导弹有着十分重要的意义。这项试验结构简单可靠，试验中无需地面支援，且不受时间、地点和海情的限制，在技术上有所创新，荣获国家科技进步一等奖。二院四部戴进泉等在这次试验中作出了贡献。
弹头是导弹运载的有效载荷。潜地导弹的弹头装有能毁伤敌人战略目标的核装置，是导弹组成的一个重要的独立系统。导弹弹头的研制工作是在李绪锷副总师的主恃下进行的，根据潜地导弹的特殊要求，在七机部核武器研究设计院的积极配合下，七机部一院十四所突破了外形选择、结构与防热设计以及参数测量等方面的技术关，研制成功中国第一个轻小型弹头，在导弹弹头设计技术方面达到了新的水平。
实现制导系统平台-计算机方案的关键是三轴液浮陀螺稳定平台（简称液浮平台）与弹上计算机。七一七厂于一九七一年组装出第一个模型平台。通过试验，证明原理正确，但主要技术指标都未达到预定的技术要求，难于在大的过载、冲击、振动和大姿态条件下可靠地工作。丁衡高、钟万登等又组织进行了大量的改进试验和理论分析，找出了提高产品性能的主要关键和途径，于一九七六年底研制出质量较好、外形小巧的4套初样平台系统。
弹上计算机，由七七一所从一九六八年十月开始研制。沈绪榜等提出并采用当时在国内还处于研制初期的小规模PMOS集成电路，于一九七0年底研制出中国第一台弹上用MOS型计算机，显示出有高集成度、低功耗等优点。后来又采用更先进的中小规模CMOS集成电路，扩大了计算机的功能。
固体发动机的研制也是一个技术难度较大的课题。摆动喷管是潜地导弹一级发动机的关键部件。一九六七年，七机部四院开始研制时，连续多次试车失败。经科技人员反复试验研究，确定了摇摆喷管球面的密封间隙量，改进了设计和加工工艺，终于在一九七九年九月突破了这一技术难关。
