Муниципальные тесты ЗРК 9К31 «Стрела-1» проводились на Донгузском полигоне. По результатам испытаний в апреле 1968 года комплекс был принят на вооружение. Массовое создание боевой машины 9А31 ЗРК «Стрела-1» было налажено на Саратовском агрегатном заводе Миноборонпрома СССР, создание ЗУР (9М31) - на Ковровском механическом заводе Миноборонпрома СССР. За рубежом комплекс получил наименование SA-9 Gaskin (по терминологии НАТО). Комплекс мог вести стрельбу по самолетам и вертолетам, летящим на высотах от 50 до 3000 м со скоростями до 310 м/с на встречных и до 220 м/с на догонных курсах, также по зависшим вертолетам.
В качестве базы самоходного ЗРК 9К31 «Стрела-1» применено колесное шасси, разработанное для бронированной разведывательно-дозорной машины БРДМ-2. На боевой машине (9А31) располагались: пусковая установка с 4-мя зенитными управляемыми ракетами (ЗУР) в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК), аппаратура пуска ракет, оптические средства обнаружения целей, средства связи. Выбранное самоходное шасси обеспечивало защиту от пуль и осколков, имело неплохую маневренность, обеспечивало преодоление вплавь аква препядствий. Создатели ЗРК пошли по пути предельного упрощения конструкции боевой машины, а именно, отказались от использования механического привода для наведения пускового устройства. На марше пусковое устройство с ракетами опускалось на крышу боевой машины. В итоге повышалась устойчивость машины, уменьшалась ее высота, понижались соответствующие для ЗРК разведпризнаки — размещенные под углом и устремленные в небо направляющие пусковой установки.
В зенитной управляемой ракете комплекса была применена фотоконтрастная головка самонаведения (ГСН), а не термическая, как в переносном ЗРК «Стрела-2». Это разъясняется тем, что в период разработки ЗРК «Стрела-1» уровень чувствительности российских термических ГСН не обеспечивал выделения воздушных целей в фронтальной полусфере. Вследствие этого стрельба по самолетам с внедрением ЗУР с такими головками могла вестись только вдогон, другими словами, обычно, после выполнения ими боевых задач. Применение фотоконтрастной ГСП обеспечивало возможность обстрела средств воздушного нападения на встречных курсах, Фотоконтрастная головка самонаведения преобразовывала лучистый поток энергии от контрастной на фоне неба цели в электронный сигнал, содержащий информацию об угле меж осью координатора ГСН и линией визирования «ракета-цель». В качестве чувствительных частей в ГСН использовались неохлажденные сернисто-свинцовые фотосопротивления. Стрельба обеспечивалась по зрительно наблюдаемым целям на фоне ясного неба либо сплошной облачности при углах меж направлениями на цель и на солнце более 20 градусов. Надежность захвата и отслеживания цели головкой самонаведения зависела от освещенности цели, метеоусловий и фоновой обстановки.
Зенитная управляемая ракета ЗРК «Стрела-1» вооружена твердотопливным двухрежимным движком, длина ракеты 1,8 м. поперечник 120 мм, размах крыла 360 мм. При работе стартовой ступени ЗУР разгоняется до наибольшей скорости, при работе маршевой ступени поддерживается неизменная скорость приблизительно 420 м/с. При встрече ЗУР с целью (прямое попадание) срабатывал магнито-электрический (контактный) сенсор, а в случае просвета мимо цели (на расстоянии до 5 м) срабатывал электронно-оптический (неконтактный) сенсор. При большем промахе через 14-16 секунд предохранительно-исполнительный механизм ЗУР выводился из боевого положения, и боевая часть подорваться не могла. При падении на землю ракета не взрывалась.
Боевая работа осуществлялась последующим образом. При получении целеуказания либо автономном обнаружении цели стрелок-оператор за счет собственных усилий разворачивал пусковую установку в направлении на воздушную цель, используя для увеличения точности оптический визир. Наведение пусковой установки па цель по азимуту и углу места производилось усилиями оператора. Для зрительного поиска цели в секторе 60 градусов по азимуту передняя стена башни оператора была выполнена прозрачной (из пулестойкого стекла). Сразу врубалось питание бортовой аппаратуры первой ракеты (через 5 секунд - 2-ой ЗУР) и раскрывалась крышка транспортно-пускового контейнера. Головка самонаведения ракеты производила «захват» воздушной цели и её сопровождение. Услышав звуковой сигнал о захвате цели головкой самонаведения ЗУР и зрительно оценив момент входа цели в зону запуска, оператор производил запуск ракеты. При движении ЗУР по пусковому контейнеру срезался кабель электропитания ракеты, и тем в предохранительно-исполнительном механизме снималась 1-ая ступень предохранения взрывательного устройства. При вылете ЗУР из транспортно-пускового контейнера связь ракеты с землей прекращалась (реализовывалась схема стрельбы «выстрелил-забыл»), и оператор мог производить подготовку к пуску последующей ЗУР.
Вместе с ракетой переносного ЗРК «Стрела-2» зенитная управляемая ракета 9М31 была одной из первых 2-ух российских ЗУР, которая хранилась, транспортировалась в особом транспортно-пусковом контейнере и запускалась конкретно из него. Внедрение такового контейнера обеспечивало наилучшую сохранность ракет при их содержании на базах и арсеналах, в процессе использования, также в определенной степени упрощало конструкторскую схему пускового устройства.
Комплексы «Стрела-1» входили в составе зенитного ракетного взвода (4 боевых машины) в зенитную ракетно-артиллерийскую батарею, состоявшую из ЗРК «Стрела-1» и ЗСУ «Шилка». Такая батарея являлась штатным подразделением мотострелкового (танкового) полка.
Предстоящим совершенствованием ЗРК «Стрела-1» был комплекс «Стрела-1М», принятый на вооружение в 1970 году. В состав зенитного ракетного комплекса было включено вспомогательное средство обнаружения и пеленгования воздушных целей - пассивный радиопеленгатор, разработанный Ленинградским НИИ «Вектор» Минрадиопрома СССР. Этот радиопеленгатор позволял обнаруживать воздушные цели противника с включенными бортовыми радиосредствами, аккомпанировать их и вводить нужные данные о них в поле зрения оптического визира. ЗРК «Стрела-1М» обеспечивал поражение самолетов и вертолетов, парящих со скоростью до 310 м/с на высотах от 30 до 3500 м, на дальности от 500 до 4200 м.
Зенитные ракетные комплексы «Стрела-1» и «Стрела-1М» обширно вывозились за предел и участвовали в реальных боевых действиях на различных материках.
Боевая масса, т 7 Экипаж, чел. 3 Ракета : Стартовая масса , кг 42,5 Масса боевой части , кг 2,35 Длина ракеты, мм 1803 Калибр, мм 120 Скорость полета ракеты, м/с 420 Боекомплект, ракет 4 Зона поражения, км: По дальности 0,9 - 4,2 По высоте 0,05 - 3 Наибольшая скорость поражаемых целей (навстр./вдогон.), м/с 310/220 Габаритные размеры, м: Длина 5,75 Ширина 2,35 Высота в походном положении 2,55 Высота в боевом положении 3,99 Клиренс, м 0,43 Двигатель карбюраторный 8-цилиндовый V-образный Наибольшая мощность, л.с. 140 (при 3200 об/мин) Наибольшая скорость движения, км/ч 95 (на плаву - 10) Припас хода, км 750 Колесная формула 4х4(8х8) Преодолеваемые препятствия: высота стены, м 0,4 ширина рва, м 1,2 подъем, град. 30