1950—1951 гг. Летные испытания «изделия 501» и «изделия 501-М» по отработке системы низко– и высоковольтной автоматики и датчиков высоты на барометрическом и радиотехническом принципах.
Государственные испытания «изделия 501-М» (РДС-3 без ДМ) и самолета-носителя Ту-4 с заключением готовности их к проведению воздушных ядерных испытаний. Участие в испытании изделия РДС-2 при наземном взрыве 24 сентября 1951 г. с выполнением полета самолета Ту-4 в условиях воздействия поражающих факторов ядерного взрыва.
Первое воздушное ядерное испытание атомной бомбы РДС-3 18 октября 1951 г.
1952 г. Летные контрольные испытания РДС-3 и самолета-носителя Ту-4. Подготовка первой группы авиационных специалистов строевых частей ВВС для эксплуатации РДС-3 и специального оборудования самолета-носителя Ту-4.
1953 г. Летные испытания по отработке баллистики и автоматики малогабаритной тактической бомбы РДС-4 одновременно с испытаниями самолета-носителя Ил-28.
Летные испытания впервые создаваемого авиационного ракетно-ядерного вооружения – системы «Комета». Испытания системы радиотелеметрического контроля устройств внешнего нейтронного инициирования. Летные испытания по оценке безопасности взлетов-посадок самолета-носителя Ту-4 с РДС-3. Участие в первом испытании термоядерного заряда при наземном взрыве 12 августа 1953 г. по сигналу с самолета Ил-28. Командир экипажа Лошаков М.И. Воздушные ядерные испытания:
– РДС-4 с самолета-носителя Ил-28. Командир экипажа Шаповалов В.И.;
– РДС-5 с самолета-носителя Ту-4 – три опыта. Командиры экипажей Кутырчев В.Я. и Головашко Ф.П.
Проведение полетов на отбор продуктов из облаков ядерных взрывов на самолетах Ил-28 и Ли-2.
1954 г. 14 сентября – общевойсковое учение на Тоцком полигоне с применением атомной бомбы РДС-3 с самолета-носителя Ту-4. Командир экипажа Кутырчев В.Я. Летные испытания по отработке баллистики и автоматики термоядерной бомбы РДС-6 одновременно с испытаниями самолета-носителя Ту-16. Государственные испытания самолета-носителя Ту-16 для ядерных бомб типа «3», «4», «6». Летные контрольно-серийные испытания бомб РДС-3 и РДС-4. Испытания на безопасность взлетов и посадок самолетов-носителей Ту-4, Ту-16 и Ил-28 с бомбами типа «3», «4» и «6».
Участие в отработке и испытаниях ядерной боевой части для фронтовой авиационной крылатой ракеты. 4 воздушные ядерные испытания при бомбометании с самолета-носителя Ил-28; 4 бомбометания с самолета-носителя Ту-16.
Проведение полетов на отбор продуктов из облаков ядерных взрывов на самолетах Ил-28 и Ли-2. Измерение уровней радиации в облаках взрывов в дальней зоне на самолетах Ту-4.
1955 г. Испытание и принятие на вооружение ВВС самолетов-носителей: Ту-16 для бомб типа «3», «4» и «6»; Ил-28 для бомб типа «4».
Начало деятельности 14-го учебного центра по подготовке специалистов частей ВВС для эксплуатации ядерного оружия.
Начало взаимодействия с ВНИИА (г. Москва) по разработке и испытаниям ядерной боевой части (ЯБЧ) для авиационных крылатых ракет и стендового оборудования для проверок ядерного оружия (ЯО).
6 ноября 1955 г. поведено первое воздушное испытание термоядерной бомбы РДС-27 мощностью 400 кт с самолета-носителя Ту-16. Командир экипажа Мартыненко В.Ф.
22 ноября 1955 г. проведено воздушное испытание термоядерной бомбы РДС-37 мощностью 1,7 Мт с самолета-носителя Ту-16. Этому испытанию предшествовала вынужденная посадка самолета-носителя с РДС-37. Командир экипажа Головашко Ф.П.
1956 г. Летно-баллистические испытания «изделия 202» (для супербомбы) на специально переоборудованном самолете Ту-95. Летные испытания другого варианта Ту-95 в качестве самолета-носителя бомб типа «3» «4» и «6». Участие в отработке и испытаниях ядерных боевых частей для системы авиационного ракетного вооружения на базе самолета Ту-16.
Начало взаимодействия с ВНИИТФ (г. Челябинск-70) по разработке и испытаниям ядерных авиабомб для авиации ВВС и ВМФ. Проведено шесть воздушных ядерных испытаний при бомбометании с самолетов-носителей Ту-16.
1957 г. Участие в отработке и испытаниях ЯБЧ для системы авиационного ракетного вооружения на базе самолета Ту-95.
Испытание и принятие на вооружение подвижной базы автомобильного типа ПРТБА-1 для временного хранения, транспортирования и подготовки к применению образцов ядерного оружия для ВВС. Впервые воздушные ядерные испытания проводятся на двух полигонах: на УП-2 проведено одиннадцать испытаний при бомбометании с самолетов-носителей Ту-16; на Новоземельском полигоне – два испытания при бомбометании с самолетов-носителей Ту-16 при полетах с аэродрома Оленья.