Để tăng độ chính xác cho tên lửa ở các tầm bắn lớn hơn, các nhà thiết kế của Lockheed đã đưa vào khái niệm phương tiện thử nghiệm lại, cải tiến hệ thống dẫn đường, điều khiển hỏa lực và điều hướng. Tên lửa Polaris A3 đã có nhiều cải tiến, bao gồm nhiên liệu tên lửa và vật liệu được sử dụng trong chế tạo buồng đốt của động cơ. Các phiên bản sau (A-2, A-3 và B-3) lớn hơn, nặng hơn và có tầm bắn xa hơn A-1. Việc tăng tầm bắn là quan trọng nhất: A-2 có tầm bắn 1.500 hải lý (2.800 km), A-3 là 2.500 hải lý (4.600 km) và B-3 là 2.000 hải lý (3.700 km). Polaris A-3 màng nhiều đầu đạn hồi quyển (MRV) để rải các đầu đạn tới một mục tiêu, và B-3 được trang bị các thiết bị hỗ trợ hồi quyển để chống lại các hệ thống phòng thủ Tên lửa chống tên lửa đạn đạo (ABM) của Liên Xô.

Hải quân Hoa Kỳ bắt đầu thay thế SSBN Polaris bằng SSBN Poseidon vào năm 1972. Tên lửa Polaris B-3 phát triển thành tên lửa Poseidon C-3. Tên lửa Poseidon C-3 có tải trọng mang theo lớn hơn, cho phép mang theo nhiều đầu đạn hồi quyển hơn (10-14 đầu đạn), và có tốc độ hồi quyển cao, có thể áp đảo hệ thống phòng thủ của Liên Xô. Tuy nhiên tên lửa tỏ ra kém tin cậy, do đó Hải quân Mỹ đã thay thế cả Polaris và Poseidon bằng SSBN Trident. Tiền thân của SSBN Trident là từ chương trình Hệ thống Tên lửa Tầm xa Dưới đáy biển với tên gọi ban đầu là ULMS II, nhằm chế tạo một loại tên lửa có tầm bắn gấp đôi tên lửa Poseidon. Vào tháng 5 năm 1972, thuật ngữ ULMS II được thay thế bằng Trident. Tên lửa SSBN Trident lớn hơn, hiệu suất cao hơn và có tầm bắn khoảng hơn 6000 dặm. Một thiết kế tàu ngầm lớn hơn (lớp Ohio) được đề xuất để thay thế các tàu ngầm hiện có trang bị tên lửa Poseidon. Tên lửa Trident được thiết kế để trang bị thêm cho các lớp tàu ngầm SSBN cũ, đồng thời cũng được trang bị cho tàu ngầm lớp Ohio mới. Vương quốc Anh cũng tham gia thỏa thuận nghiên cứu phát triển và trang bị SSBN Trident cùng với Mỹ, và họ phải trả thêm 5% trong tổng chi phí mua tên lửa trị giá 2,5 tỷ đô la của họ cho chính phủ Mỹ như một khoản đóng góp cho nghiên cứu và phát triển Trident.[21] Năm 2002, Hải quân Mỹ thông báo sẽ nâng cấp để kéo dài thời gian phục vụ của tên lửa Trident D5 tới năm 2040.[22]