Аэродинамическая компоновка также претерпела изменения, аналогичные тем, которые имели место при переходе от П-6 к «Базальту». Стреловидное крыло сменилось трапециевидным, близким к треугольному, которое при обеспечении требуемой площади лучше компоновалось в сложенном положении в контейнере ограниченного диаметра.
В начале 1960-х гг. твердотопливная ракетная техника только обретала современный облик и развивалась очень быстро. Применение вдвое большего по массе заряда твердого топлива новой модификации позволило не только увеличить дальность, но и упростить конструкцию маршевого двигателя ПРД-146. Аналогичный «Аметисту» блок из трех наклонных сопл сместился ближе к хвосту ракеты. Правда, внедрение нового топливного состава придало дымному следу продуктов сгорания двигателя «радикальный черный цвет». Это дополнительно демаскировало ракету и стреляющий корабль. Однако с учетом того, что противник использовал для обнаружения воздушных целей и наведения на них оружия в основном радиолокационные средства, а не визуальное наблюдение, излишняя заметность ракеты в оптическом диапазоне могла даже способствовать ее успешному применению, оказывая устрашающее психологическое воздействие на вражеских зенитчиков.
Фактически аванпроект ракеты был выпущен через полгода после принятия постановления, а эскизный проект - в феврале следующего года. Далее темп работ несколько замедлился. Сказалось и решение октябрьского Пленума ЦК КПСС о снятии с высших партийно-государственных постов Н.С. Хрущева, что ухудшило позиции В.Н. Челомея. Как и «Аметистом», «Малахитом» непосредственно занимались бывшие сотрудники С.А. Лавочкина в филиале №3 ОКБ-52. Вскоре этой организации вернули самостоятельность, переключив ее на разработку (под руководством главного конструктора Г.Н. Бабакина) беспилотных космических аппаратов для исследования Луны и дальнего космоса. Но в течение ряда лет они продолжали работать и по крылатым ракетам Челомея, в частности, изготовив в 1968 г. первый образец «Малахита» для проведения испытаний.
Универсальность ракеты в части применения как с подводных лодок, так и с надводных кораблей позволила начать испытания естественным порядком - не экспериментами на погружающемся стенде, а пусками с берегового стенда ракете автопилотом, но без головок самонаведения. В первом пуске 20 сентября 1968 г. из-за отказа автопилота (не разарретировался один из гироскопов) ракета упала менее чем в двух километрах от пусковой установки. Два последующих пуска прошли относительно успешно, при этом в последнем пуске (23 февраля 1969 г.) ракета пролетела в автономном режиме более 100 км.
Ракетный катер на подводных крыльях пр. 1234 (проект).
Соответствующим образом был подготовлен и погружающийся подводный стенд ПСА, получивший наименование ПСП-120 (или попросту ПСП), с которого с 17 июля по 20 октября 1969 г. под Балаклавой провели три удачных пуска из-под воды. Немного ранее с берегового стенда начались испытания ракет, укомплектованных сначала только радиолокационной, а затем и комплексной системами наведения.
Первый пуск 29 июля прошел частично успешно. На завершающих этапах полета к цели головка самонаведения стала работать неадекватно. Ракета упала в воду, не долетев пару сотен метров до цели. Второй пуск 8 августа завершился аварией: отказал магнетрон в головке самонаведения. Третий пуск прошел аналогично первому. Ракета явно уходила на радиолокационное отражение цели в водной поверхности. Для исключения такого эффекта ввели отключение одной из автоматических регулировок приемника сразу после захвата цели ГСН. Действенность этой доработки подтвердилась при пусках 10 сентября и 8 октября, когда ракета успешно поразила цель. В первом из этих двух пусков тепловая ГСН функционировала в «пассажирском» режиме, но в последующем она уже обеспечивала наведение на цель.
При испытаниях изделий, укомплектованных тепловой ГСН,выявилась неустойчивость полета ракеты по каналу тангажа. Для ее устранения пришлось уменьшить зазор между верхней и нижней светочувствительными пластинами и несколько расширить оптическое пятно от излучения цели. Тем самым удалось устранить своего рода «люфт» нечувствительности ГСН при малых отклонениях от направления на цель. С ликвидацией этого недостатка проявилась неустойчивость в канале курса. На этот раз причиной стало несовпадение заданного электромеханическим устройством направления сканера и его фактической ориентации. Недостаток устранили, дополнив ГСН магнитным датчиком положения зеркала.