此外，还多次进行了临时变换射向和夜间发射试验。其中1974年6月26日进行的“考核弹头强度、进行射向变模、水平测试后运输、激光测距综合试验”(02 批9号弹)，打出了纵向远0.494千米，横向右0.267千米的好成绩。1974年11月和12月，改进后的导弹还成功进行了“弹头再入尾流试验及陀螺积分仪改用进步电机试方案验”。
研制部门针对试验中发现的问题，改进了设计和生产工艺，提高了导弹武器系统的可靠性。经过一系列试验的严格考核，证明导弹武器系统的战术技术指标符合设计要求，导弹在飞行状态下工作协调可靠。这些试验还为评定导弹的最大射击能力、射击精度和密集度等提供了可靠依据。
核弹头的研制
1967年6月17日，我国第一颗全当量氢弹装置爆炸，随后二机部九院开始着手氢弹的武器化，研究能够装载在导弹弹头上的核战斗部。1968年1月，国防科委正式下达了东风三号核战斗部(代号524)研制任务。
为了减小氢弹装置的体积和重量，需要采用钚239做弹芯的氢弹初级装置(我国第一颗氢弹初级采用高浓缩铀235的弹芯)。建于酒泉原子能联合企业(404 厂)的钚生产线由反应堆(钚生产堆)、化学分离(后处理)厂、钚处理厂(精炼用于制造武器的钚)三个主要环节构成。我国第一座石墨慢化轻水钚生产堆于 1960年2月破土动工，苏联停止对华援助后被迫暂停建设。1962年6月重新恢复施工，1966年10月20日建成启动。试验性后处理厂(717工程)于1965年5月动工，1968年9月4日投热料试车成功，获得二氧化钚产品。1968年10月，钚核部件冶金加工生产线正式投料，11月20日，生产出第一套合格的钚部件。
1968年，正是“文化大革命”处于高潮的时期，核武器研制基地也受到武斗和两派斗争的严重干扰。到1968年6、7月份，形势越来越坏，甚至发电、供水和变电所等部门也被群众组织所占领，并成为他们手中握有的武器，如此再发展下去，后果不堪设想。中央不得不多次出面干预，向两派群众和军管会及军区发布强制性命令，要求停止武斗，首先要立即撤出所占领的部门，违者以军纪论处。中央的命令制止了武斗，但并未能制止对立，因此，命令仅制止了事态恶化，而未能使科研恢复正常，科研进度严重滞后。到9月，九院估计经过努力524产品次临界试验和热核试验尚有可能在年底前完成，于10月 15日召开会议落实科研计划。11月下旬，在404厂完成了524钚部件的次临界试验。12月27日，在西北核试验基地成功进行了524产品首次热试验。这是我国首次含钚的核试验，试验装置代号为524-23，重约2吨，由经过改装的轰五甲94号机空投，爆炸当量为277万吨。1973年6月27日，由轰五甲95号机空投进行了524产品的定型核试验，取得圆满成功。
1969 年9-10月，在华北导弹试验基地成功地进行了2枚遥测弹两弹结合试验。1970年1月22日，周恩来主持中央专委会，钱学森和朱光亚汇报了东三两弹结合 “冷”试验的准备。所谓“冷”试验，就是用惰性材料替代核弹头中的裂变材料，在弹头再入飞行过程中进行的流体核试验(模拟氢弹初级爆炸过程)。6月和7月先后两次进行试验。第一次由于一个爆炸螺栓未爆，头体未分离，纵向偏远16.401千米，试验未能全部成功。7月的第二次试验获完全成功，标志着东风三号导弹核武器系统完全形成战斗力。
定型与改型
