На стадии разработки аванпроекта в конце 1960-х гг. рассматривалось применение прямоточного воздушно-реактивного двигателя, создававшегося в НПО «Красный Октябрь» (бывшее ОКБ-670) М.М. Бондарюка. К достоинствам этого двигателя относилась быстрота запуска и выхода на режим, так как в нем отсутствовали обладавшие большой инерционностью турбина и компрессор - непременная принадлежность широко применявшихся в авиации и на первых челомеевских противокорабельных ракетах турбореактивных двигателей (ТРД). Однако по топливной экономичности он уступал турбореактивным двигателям, особенно в маловысотном полете. Кроме того, устойчивая работа прямоточного двигателя обеспечивалась только на больших скоростях, что требовало применения мощной стартово-разгонной ступени: значительная доля объема и массы ракеты уходила под энергетически неэкономичные твердотопливные двигатели.

В целом, для создания ракеты «Гранит» с заданными летно-техническими характеристиками потребовалось бы проведение многочисленных НИР и ОКР, что удлинило бы продолжительность разработки до 8-10 лет. Поэтому после представления и рассмотрения аванпроекта решением ВПК от 21 октября 1968 г. было предложено дальнейшие работы вести исходя из более скромных требований по дальности (до 500 км) и скорости полета (2500-3000 км/ч) применительно к ракете, вписывающейся в контейнер «Малахита». Данные характеристики были приняты за основу постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 10 июля 1969 г., задавшего опытно-конструкторскую работу по созданию комплекса «Гранит» со сроком начала совместных летных испытаний во II кв. 1973 г.

При разработке «Гранита» предстояло решить две основные задачи - обеспечение для ракеты подводного старта дальности около 500 км (вчетверо большей, чем было достигнуто в «Малахите») при скорости, более чем вдвое превышающей звуковую, и достижение высокой вероятности правильного выбора главной цели в ордере без информационного взаимодействия стреляющего корабля с ракетой после ее старта. К такому решению пришли не сразу. На ранней стадии разработки рассматривалась возможность реализации отработанной на П-6 и П-35 схемы с трансляцией изображения от радиолокационного визира на находящуюся на перископной глубине подводную лодку и участием оператора в выборе цели. Для этого антенные устройства размещались на выдвижном антенно-мачтовом устройстве.

Дальнейшие работы велись применительно к варианту с оснащением ракеты «Гранит» турбореактивным двигателем. Давний смежник Челомея - главный конструктор С.А. Гаврилов - определил возможность использования в новом двигателе КР-21-300 турбокомпрессора, отработанного в двигателе КР-17-300 ракеты «Базальт». Впервые в нашей стране был создан специальный электронный регулятор режима работы двигателя - ЭРРД-21, не допускавший нагружения сверх уровня, соответствующего прочности уже внедренных в производство агрегатов.

Для обеспечения быстрого запуска и выхода на режим турбореактивного двигателя (за время не более 10 с) его впервые в мировой практике снабдили твердотопливным стартером, газогенератор которого удалось вписать в конус центрального тела сопла ТРД.

Исходя из стремления уменьшить поперечные габариты ракеты при размещении в пусковой установке, маршевую и стартово-разгоннную ступень скомпоновали по тандемнной схеме. Для обеспечения запуска ТРД во время работы твердотопливной стартовой-разгонной ступени, корпус последней выполнили в виде кольцевой тороцилиндрической оболочки. Продукты сгорания запускаемого турбореактивного двигателя свободно истекали через центральное отверстие в ее корпусе. При продолжительном стартово-разгонном участке потребовалось оснащение твердотопливного двигателя эффективными органами управления. Расходно-тяговые характеристики стартово-разгонной ступени обеспечивали старт как из подводного, так и из надводного положения корабля-носителя. Однако для достижения приемлемой газодинамики старта и допустимого уровня силового и теплового воздействий на ракету и пусковую установку, вне зависимости оттипа старта, последняя перед пуском ракеты предварительно заполнялась водой. Если проведение старта по «мокрой схеме» со всплывшей подводной лодки представлялось более или менее естественным, то при пуске с надводного корабля предварительная закачка воды в высоко расположенные ракетные контейнеры воспринималась как нечто весьма сомнительное.

Атомная подводная лодка пр. 949.

Для предотвращения проникновения воды в двигатель при движении ракеты под водой ее передняя часть прикрывалась колпаком обтекаемой формы, отстреливаемым после выхода изделия на поверхность. Жесткие габаритные ограничения (вспомним первоначальное стремление вписать «Гранит» в пусковой контейнер «Малахита») заставили отказаться от идущей еще от П-5 компоновки с подфюзеляжным расположением воздухозаборника, перейдя к его лобовому расположению по типу истребителя МиГ-21. Да и общая компоновка маршевой ступени ракеты напоминала этот знаменитый самолет, разумеется, не без некоторых отличий. Так, хвостовое оперение было выполнено с крестообразным расположением плоскостей, которые имели в плане треугольную, а не стреловидную форму. Все аэродинамические поверхности при размещении в пусковой установке складывались.

Основная радиолокационная антенна «Гранита», как и на МиГ-21, размещалась в центральном теле сверхзвукового воздухозаборника. В стремлении увеличить размеры антенны головки самонаведения рассматривался и вариант ракеты с выдвижным воздухозаборником, но он был отвергнут из-за трудностей с обеспечением герметизации при подводном старте.

Ленинградским ЦНИИ «Гранит» (бывший НИИ-49) для одноименной ракеты была создана наиболее совершенная аппаратура управления и самонаведения из когда-либо разработанных в Советском Союзе. Применительно к ней можно без всяких натяжек употреблять понятие «искусственный интеллект». Классификация главной цели и распределение ракет залпа осуществлялись с применением алгоритмов теории игр.

В целях наиболее достоверного определения главной цели и эффективного преодоления ПВО противника в полной мере использовались возможности массированного залпа «гранитов» и объединения радиолокационной информации ракет залпа. Для повышения вероятности прорыва к цели наряду с маневром предусматривалось построение оптимального боевого порядка ракет и задействование станций активных помех.

Разработку системы управления в «Граните» возглавил В.Б. Голованов, ко-торогос 1973 г. сменил Н.М. Мозжухин. Бортовая аппаратура создавалась под руководством Л. М. Камаевского, корабельная для подводной лодки - Б.Н. Степанова, для надводных кораблей - Е.П. Михеева.

Эскизный проект был выпущен в 1969 г., а спустя шесть лет начались первые пуски ракет в нештатных комплектациях. Первый пуск из-под воды провели 26 февраля 1976 г., в том же году завершились автономные испытания у мыса Фиолент. При испытаниях в Не-ноксе выявились многократные сбои в работе бортовой аппаратуры производства серийных заводов. Для наведения порядка организовали ЛНПО «Гранит», включив в него, помимо головной организации, ленинградские «Завод им. А.К. Кулакова» и «Северный пресс», а также завод «Омега» в Казахстане. Основной объем испытаний был проведен в 1979- 1980 гг. с применением стенда ЦСК. Испытания в Неноксе завершились после проведения 17 пусков в сентябре 1979 г. Вскоре начались и пуски ракет с основных кораблей-носителей - подводной лодки пр. 949 и атомного крейсера пр. 1144.