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, всю Северную Африку, всю Саудовскую Аравию, всю 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 МАЗ-535.

Пусковая установка СТ-10 предназначалась для перевозки неснаряженного самолета-снаряда Ту-121 с демонтированными крыльями и оперением, сборки изделия на месте и запуска. Для нормального запуска двигателя КР-15–300 от бортовых стартер-генераторов пришлось в силовую установку тягача вводить электрический генератор в несколько десятков киловатт. Первоначально для ПУ были выбраны направляющие длиной почти в 20 м, в дальнейшем по предложению инженера В. И. Близнюка введены направляющие длиной в 10 м. Передний ход ПУ создан на базе автомобиля МАЗ-200, а задний — на базе автомобиля ЯАЗ-210.

Пусковая установка СТ-10 с ракетой могла двигаться по шоссе со скоростью до 40 км/час, а по грунтовым дорогам — до 20 км/час. Старт самолета-снаряда производился под углом 15е к горизонту.

Как уже говорилось, по графику летные испытания Ту-121 должны были начаться в IV квартале 1958 г., но ОКБ-156 сорвало все планы, и к 21 июня 1958 г. был готов лишь деревянный макет изделия.

Зимой 1958–1959 г. на полигоне Фаустово под Москвой начались огневые испытания и первые отстрелы имитаторов изделия 121. В этих отстрелах проверялась правильность выбранной системы запуска, достаточность тяги стартовых ускорителей, по результатам отстрелов оперативно дорабатывались элементы пусковой установки.

К лету 1959 г. первый опытный летный экземпляр самолета-снаряда Ту-121 был перевезен на испытательную базу ОКБ-156 во Владимировке (Астраханская область). 25 августа 1959 г. состоялся первый пуск Ту-121. Прошел он успешно и с большой помпой. На старте присутствовал сам А. Н. Туполев, а из репродукторов гремел гимн СССР.

Всего в ходе заводских испытаний было сделано пять пусков Ту-121. Входе испытаний проверялись возможности управления пусками самолетов-снарядов непосредственно из кабины ПУ. Для этого в кабину посадили кролика, и, поскольку тот не сдох, было решено метод пуска из кабины принять за штатный.

Тем не менее все труды ОКБ-156 оказались напрасными. Хрущев решил прекратить все работы над крылатыми ракетами большой дальности. В 1960 г. вышло Постановление Совмина о прекращении работ над крылатой ракетой Ту-121.

Однако история Ту-121 в 1960 г. не закончилась. Еще в 1958–1960 гг. в ОКБ-156 параллельно с работами над самолетом-снарядом Ту-121 начали работы над межконтинентальным самолетом-снарядом большой дальности Ту-123.

Проект Ту-123 компановочно представлял собой увеличенный по весу и габаритам вариант Ту-121. Для достижения увеличенной дальности полета в новом проекте предполагалось увеличить запас топлива и установить новый бесфорсажный более экономичный турбовентиляторный твердотопливный двигатель НК-6 с максимальной тягой 18–22 т. Боевая часть увеличивалась под использование мощного термоядерного заряда. Систему управления Ту-123 предполагалось выполнить астроинерциальной. По тем же самым причинам, что и по изделию 121, работы по этому проекту, не выйдя из стадии эскизного проектирования, были вскоре прекращены. В дальнейшем шифр «123» был присвоен беспилотному разведчику комплекса «Ястреб».

В ходе проработок по возможному развитию проекта 121 был проработан эскизный проект Ту-133 (изделие СД). Проект представлял исходный самолет-снаряд Ту-121 с увеличенным запасом топлива во внутренних баках и дополнительными сбрасываемыми подвесными топливными баками. Цель модернизации — получение за счет минимальных конструктивных доработок исходного проекта дальности полета, близкой к межконтинентальной (5000–6000 км).

А. Н. Туполев и K° не смирились с прекращением работ над самолетом-снарядом Ту-121 и уговорили руководство страны начать работы по переделке самолета-снаряда в дальний беспилотный разведчик. 16 августа 1960 г. вышло Постановление Совмина о создании системы дальней беспилотной разведки, получившей официальный шифр ДБР-1 «Ястреб» («Ястреб-1») с беспилотным разведчиком Ту-123.

Легко можно понять сторонников и противников крылатых ракет дальнего действия. Одни говорили, что крылатые ракеты Ту-121 дешевле, проще в эксплуатации и мобильнее межконтинентальных баллистических ракет с дальностью 4000 км, что даже наличие нескольких полков Ту-121 заставило бы вероятных противников затратить в несколько раз большие средства на создание высотных средств ПВО. Другие говорили, что надо сосредоточить все средства на создание межконтинентальных баллистических ракет, поскольку те неуязвимее в полете. И те, и другие по-своему правы. Но какой дурак решил отказаться от эффективного боевого оружия и предложить работы по этой же системе, но в качестве разведчика. Ясно, что нужно было или делать самолет-снаряд Ту-121 в универсальном варианте (боевом и разведывательном), или закрыть тему вообще.

При создании разведывательного комплекса были использованы элементы Ту-121, что позволило выдержать все сроки испытаний, заданные Постановлением от 6 августа 1960 г. Заводские испытания Ту-123 удалось закончить в сентябре 1961 г., совместные с Министерством обороны испытания прошли с сентября 1961 года по декабрь 1963 г.

Постановлением Совмина от 23 мая 1964 г. разведчик Ту-123 был принят на вооружение под названием «система дальней беспилотной разведки ДБР-1 „Ястреб“».

Серийно ДБР-1 выпускался заводом № 64 (Воронежским авиационным). С 1963 г. по 1972 г. было изготовлено 52 изделил. Система ДБР-1 состояла на вооружении до 1979 г. Ей были вооружены авиационные разведывательные подразделения ВВС, дислоцировавшиеся в западных приграничных округах.

Радиус действия ДБР-1 позволял вести разведку над всеми государствами Европы. Совершались ли разведывательные полеты над странами вероятного противника — неизвестно. Во всяком случае, страны НАТО жалоб не присылали.