В соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 13 апреля 1955 г. на Северном испытательном полигоне «Новая Земля» в районе Губы Черной осуществлен первый подводный атомный взрыв. Испытания проводились для проверки атомного заряда к торпеде калибра 533 мм, оценки воздействия подводного атомного взрыва на корабли и получения экспериментальных данных. Сборка ядерного заряда была произведена под руководством Е.И. Негина и Г.П. Ломинского. При испытании торпеда с ядерным зарядом в боевом отделении была опущена в воду со специально оборудованного тральщика проекта «253-Л» на глубину 12 м и подорвана. Его усредненная мощность составила 3 кт.
На испытании присутствовали председатель Государственной комиссии Н.И. Павлов, маршал артиллерии М.И. Неделин, адмирал С. Горшков, контр-адмирал П. Котов, академики Н.Н. Семенов, Е. Федоров, С. Христианович, М.А. Садовский и другие.
Государственные испытания торпеды Т-5 состоялись в 1957 г. Программа предусматривала проведение двух пристрелочных выстрелов торпед без специальной БЧ, один выстрел в контрольной комплектации (без делящихся материалов в специальной БЧ) и один боевой выстрел с подрывом атомного заряда на глубине 25 м (позднее 35 м). Один из первых трех выстрелов оказался неудачным. В связи с этим первый заместитель Главкома ВМФ адмирал А.Г. Головко посчитал, что нужно прекратить испытания. Председатель комиссии адмирал Н.Е. Басистый после совещания со специалистами и доклада Главкому ВМФ принял решение проводить боевую стрельбу с атомным БЗО. Стрельба состоялась в 10 час. 10 октября 1957 г. при видимости 20 км и температуре воздуха -6°C. В 1958 г. торпеду Т-5 приняли на вооружение ВМФ. Однако серийно эти торпеды были изготовлены в незначительном количестве. В июне 1960 г. на Тихоокеанском флоте провели их контрольные испытания, и на первой партии выпуск закончился. Причин было несколько. Сжатые сроки разработки сказались на надежности и ходовых качествах торпеды. По многим параметрам она уступала тем торпедам, которые уже состояли на вооружении и к которым в феврале 1957 г. начали разрабатывать автономные специальные боевые зарядные отделения (АСБЗО разработки ВНИИА), первые образцы которых поступили на вооружение в конце 1960 г.
Особое место при проведении испытаний занимали научные исследования в интересах Вооруженных сил СССР. Это исследования параметров поражающих факторов ядерного оружия при взрывах в различных условиях: распространение ударной волны, светового излучения, проникающей радиации, радиоактивного заражения местности и электромагнитного импульса. Примером таких комплексных исследований является взрыв, проведенный 7 сентября 1957 г.
В ходе испытаний было изучено влияние поражающих факторов ядерного взрыва на надводные корабли и подводные лодки. Полученные данные регистрации явлений при подводном и приводном ядерных взрывах позволили уточнить теорию распространения подводной ударной волны, образования парогазовой полости, взрывного султана и базисной волны и связанных с ними радиоактивных выпадений. По результатам этих исследований были выработаны рекомендации по противоатомной защите личного состава, техники, вооружения и кораблей.