Сборка ракеты «Титан I» на стартовой позиции.	Отвод башни обслуживания перед пуском ракеты «Титан I».

29 сентября 1960 г. была предпринята попытка запустить «Титан» на рекордную дальность 16000 км в Индийский океан. До этого ни одна боевая ракета в мире еще не пролетала такого расстояния. Но в результате преждевременного выключения двигателя второй ступени ракета пролетела всего 9700 км и упала в южной части Атлантического океана. Вместо боеголовки в головной части стояла капсула с телеметрической аппаратурой. После входа в атмосферу капсула с записанными данными была выброшена из задней части ГЧ и подобрана поисковой группой.

Шахта ракеты «Титан I» (рис. А. Чечина).	Строительство подземных сооружений ракетной базы комплекса «Титан I» открытым способом.

В 1961 г. испытания продолжились. В феврале провели еще один запуск ракеты на максимальную дальность, теперь уже успешный; траектория активного участка полета регистрировалась фотокамерами при помощи установленных на ракете двух ярких проблесковых огней. В марте «Титан» опять постигла неудача. Ракета стартовала с боевой шахты на базе Ванденберг (Vandenberg), потеряла управление и была подорвана на 140-й секунде полета. 23 июня состоялся неудачный запуск «Титана I» с чисто инерциальной системой наведения в рамках программы «Титан II». В июле прошел испытания комплект ложных целей для преодоления ПРО. Каждая цель имела собственный твердотопливный двигатель и имитировала полет боеголовки. Шесть целей запускались в момент отделения головной части и четыре — при ее входе в атмосферу. В июле, после устранения неполадок, был проведен успешный запуск ракеты с инерциальной системой наведения.

Несмотря на определенные неудачи, специалисты фирмы Мартин считали ход испытаний вполне успешным. Радиоинерциальная система наведения продемонстрировала высокую надежность и точность работы. Она включалась автоматически после подъема «Титана» на высоту 20—30 м. Боевая ЭВМ «Афина» (Aphina), находящаяся в командном бункере стартового комплекса, просчитывала траекторию полета и выдавала координаты прогнозируемой точки падения с точностью до 400 м. Радиокомандная часть системы начинала передавать на борт ракеты команды управления, основанные на данных, рассчитанных «Афиной», и радиолокационного наблюдения за полетом. Эта часть системы наведения работала до момента выключения двигателя второй ступени.

На высоте 90000 м включалась инерциальная часть. Небольшие скоростные гироскопы начинали измерять угловое ускорение по всем трем осям, величина которого использовалась для регулирования подачи гелия из баллона (стоял в головной части) в четыре небольших рулевых сопла, расположенных по периферии основания. Таким образом задавался и поддерживался правильный угол входа ГЧ в атмосферу. После входа в плотные слои атмосферы работа этой системы прекращалась, и боеголовка летела по инерции. Точность стрельбы составляла 2000 м.

В ходе летных испытаний конструкторы приняли решение отказаться от твердотопливных двигателей разделения ступеней. Это давало выигрыш в весе полезной нагрузки. Вместо них использовали «дармовой» газ от газогенератора привода турбонасоса ЖРД второй ступени. Выхлопные газы газогенератора направили в сопла, расположенные вокруг двигателя второй ступени. Как только проходила команда на запуск двигателя, а первым начинал работать газогенератор, сопла создавали небольшую тягу и ступени плавно разделялись.