В связи с высокой степенью преемственности с Р-23 изготовление матчасти шло быстро. В том же 1975 г. провели два баллистических пуска «изделий 142» с нештатной наземной установки, под новую ракету переоборудовали МиГ-23М №7110. В соответствии с решением ВПК с начала следующего года планировались испытания с МиГ-23МЛ №125 и 126. Этим же документом предусматривалась проработка пассивной радиолокационной ГСН для стрельбы по самолетам типа АВАКС, но это направление было реализовано значительно позднее, уже применительно к ракетам типа К-27. В следующем 1976 г. восемью пусками «изделий 142» завершились заводские испытания. Спустя еще год был выполнен и основной объем государственных испытаний, к проведению которых были дополнительно привлечены МиГ-23М № 8530 и ряд прототипов МиГ-23МЛ (№124, 125, 126). Однако выявленные недостатки ГСН потребовали дополнительных доработок, так что полеты и пуски ракет продолжались до 1979 г. Устойчивость работы самолетного двигателя при пуске ракет исследовалась на МиГ-23МЛ №125.
...
Однако из-за запаздывания «Геофизики» с разработкой и поставкой головки 23Т4 летные испытания начались только в 1978 г. двумя пусками с земли и 11 — с МиГ-23МЛ №125 и МиГ-23П №142. В следующем году провели шесть программных и восемь управляемых пусков тепловых К-24, к испытаниям присоединился и самолет №141.
...
В летных испытаниях теплового варианта участвовали прототипы МиГ-23МЛ (№124и 125) и его модификации для ПВО МиГ-23П (№141 и 142), а также «спарки» МиГ-23УБ(№1301 и 202).
...
В 1985 г. с МиГ-23М №420 выполнили пуски четырех боевых и одной телеметрической К-24М, в том числе по помехопостановщику Ту-16 и по вертолету Ми-4, стоящему на земле с работающим двигателем и вращающимся винтом.