-2甲进行了首次试飞，取得成功，在原定方案基础上，提高发动机推力和比冲，减轻结构重量，采用全惯性制导系统，射程提高到1200公里。后来进行两弹结合试验，1966年10月27日，东风-2甲导弹携带当量1.2万吨的原子弹弹头从酒泉发射击中800公里以外的罗布泊的目标。东风-2甲于1960年代后期作为一种实战武器批量生产正式部署，1980年代初完全退出现役。