Pocisk P-5 używany był na okrętach podwodnych projektu 644 i 665 (kod NATO: Whiskey Twin Cylinder / Whiskey Long Bin) oraz projektu 659 (Echo I). Pociski te mogły być wystrzeliwane również z nowszych okrętów podwodnych projektu 651 (Juliett) i projektu 675 (Echo II – tylko w 6 z 8 wyrzutni), lecz faktycznie nie były na nich stosowane. Wkrótce skrzydlate pociski strategiczne zostały uznane za broń mało przydatną w ewentualnej wojnie pełnoskalowej, gdyż wymagały podejścia przez okręty podwodne w pobliże brzegów ewentualnego przeciwnika. Wobec tego, postanowieniem z 24 sierpnia 1965 roku pocisk P-5 został wycofany z uzbrojenia. Faktycznie zostały wycofane z marynarki wojennej i wojsk lądowych do 1968 roku.
Koszt pocisku P-5 był około półtora raza mniejszy od myśliwca MiG-21 i około trzy razy większy niż pocisku przeciwokrętowego P-15.
Oprócz okrętów, pociski P-5 zostały zaadaptowane na uzbrojenie kompleksu bazowania naziemnego S-5 (2K17), z samobieżną wyrzutnią 2P30 na podwoziu ZiŁ-135, przyjętego na uzbrojenie 30 grudnia 1961 roku.