S－300V對射程約600千米的戰術彈道導彈的作戰過程如下。
獲取預警信息 足夠的預警時間是S－300V系統攔截戰術彈道導彈的關鍵。導彈旅的裝備儘管不能發現起飛段和助推段的戰術彈道導彈，但也需要在儘可能遠的距離上探測到來襲的戰術彈道導彈，這將爲武器系統提供足夠的預警時間——要求至少5分鐘。預警信息來源於各種傳感器，包括遠程雷達、預警衛星等空間傳感器。
目標指示、識別、告警，開始發射準備 當來襲導彈進入搜索雷達作用範圍時，實施初始跟蹤。它們把彈道數據自動地傳送到指揮車，完成初始探測和識別。指揮車上的計算機算出戰術彈道導彈的彈着點，並指定最近的發射連進行攔截，向發射連發出警報，進行發射準備。
截獲跟蹤目標 首次攔截是在9M82導彈的最大射高處。理論上此時戰術彈道導彈離發射連40千米，導彈到初始攔截點的飛行時間大約24秒。指控站遙控指揮制導跟蹤雷達指向目標方向，使其截獲和跟蹤目標，約需5秒鐘。
首批導彈發射 在扇掃雷達給出目標指示後（約需10秒鐘），連續發射兩枚導彈，一枚9M82，一枚9M83。
首枚導彈遭遇目標 9M82型導彈遭遇目標時距離導彈發射點約40千米?高度30千米，即目標距離着陸點23秒時。9M82導彈在殺傷區邊緣上攔截戰術彈道導彈。在遭遇瞬間，兩種導彈之間的接近速度大約爲4 500米/秒。
第二枚導彈遭遇目標 如果9M82型導彈不能殺傷目標，9M83即與目標遭遇。
首批第一枚導彈殺傷目標 導彈與目標遭遇時，導引頭測量脫靶方向，導彈滾轉到使定向戰鬥部主飛散方向對準目標，引信工作，定向戰鬥部破片擊中目標，使目標彈頭爆炸。
第二批9M83型導彈發射攻擊目標 若第一批9M82、9M83型導彈均沒能殺傷目標，經1秒的殺傷效果評估後，即可發射第二批9M83型導彈，遭遇斜距約20千米。此時已不可能對目標進行第三次發射。
如果攔截射程1 000千米的戰術彈道導彈，由於目標的再入速度更高，因此導彈對目標的殺傷空域要縮小。