10 мая 1960 года оба шасси прибыли на завод «Баррикады». В начале сентября на них смонтировали две СПУ 2П21 (Бр-226-II) тактической системы «Луна» для пуска осколочно-фугасных ракет ЗР-9 – первая с артиллерийской частью С-123А и вторая с направляющими из трубных опор конструкции А. А. Шабанова. Снаряженная масса первой системы составила 14 050 кг, боевая с полной заправкой и готовой к пуску ракетой – 16,3 т. Затем обе СПУ были представлены военному руководству в Москве и в Бронницах, прошли цикл стрельб, доводок и различных испытаний. Они проводились до марта 1962 года на шоссе, грунтовых дорогах, на полигоне 21 НИИИ, в песках и на болотистой местности. Машина достаточно легко форсировала инженерные преграды, преодолевала броды и болота глубиной 1,0 – 1,2 м, но при ее выходе на шоссе военные впервые осознали реальный смысл странного термина «галопирование». Оно спонтанно возникало на скоростях 22 – 28 км/ч и свыше 55 км/ч, заставив ограничивать скорость передвижения СПУ по грунтовым трассам величиной 40 км/ч и на шоссе – 55 км/ч. Окончательный вывод оказался слишком категоричным: «Автомобиль ЗИЛ-135Е не может быть рекомендован для вооружения СА». Главными недостатками являлись отсутствие подвески, снижавшее скоростные качества и вызывавшее галопирование, сложность двухмоторной схемы, недостаточная надежность агрегатов, трудоемкость обслуживания, повышенная на 920 кг масса, малая грузоподъемность, высокий расход топлива, в 2 – 3 раза превышавший этот показатель серийных армейских грузовиков, и заниженная скорость движения на шоссе, не достигавшая военных требований о максимуме в 75 – 80 км/ч. Из двух артиллерийских систем был выбран вариант С-123А с условием доработки.
ЗИЛ-135Е с пусковой установкой 2П21 «Луна» и артиллерийской частью С-123А. 1960 год
Пусковая установка 2П21 комплекса «Луна» с направляющими конструкции Шабанова. 1960 год
Вообще Минобороны вынашивало далеко идущие планы применения этого шасси. В 1960 году на нем предполагалось монтировать пусковую установку Бр-217 зенитно-ракетного комплекса «Марс» с артиллерийской частью С-122А и ракетами ЗР-1 с дальностью стрельбы 10 км, а также устанавливать тактическую систему «Онега» с ракетой 3М1 с дальностью полета 50 – 70 км. Из-за заложенных в конструкцию автомобиля существенных недостатков этим задумкам не было суждено сбыться. Впрочем, уже на первом этапе испытаний автомобилей ЗИЛ-135Е Грачев приступил к разработке нового ракетного шасси ЗИЛ-135Л с подвеской, но между ними стояла еще одна знаковая машина ЗИЛ-135К, сыгравшая не менее важную роль в создании советских ракетных комплексов.
