В соответствии с Постановлением Совета Министров СССР № 0017-409 от 13.05.1946 г. и приказом Министра Вооруженных Сил СССР № 0019 от 2.09.1946 г. в 1946-1948 гг. для испытаний ракетного оружия, создаваемого в интересах военно-морского флота началось формирование III-го Управления Государственного Центрального полигона Министерства Вооруженных Сил СССР.
Управление предполагалось разместить в Феодосийском регионе, в последующем один из его отделов размещался на полигоне у мыса Фиолент.
Первое управление государственного центрального полигона создавалось в интересах армии и размещалось в пос. Капустин Яр Астраханской области. Второе управление ГЦП - в интересах авиации с размещением в пос. Владимировка Астраханской области. Третье – в Феодосии.
Краткий боевой путь феодосийского полигона «Песчаная Балка» изложил в своей справке Ю.С. Кузнецов. «Формирование морского полигона происходило в следующих пунктах Советского Союза: Управление полигона и инженерно-технического состава - в г. Москве, измерительно-вычислительный комплекс - в г. Баку, отряд опытовых кораблей - из резервов Краснознаменной Каспийской флотилии, авиационная эскадрилья и авиатехническая рота - на аэродроме Перекишкюль недалеко от г. Баку, охранные части - в поселках Сальяны и Визиани Азербайджанской ССР (на базе частей Красной Армии, выводимых из Ирана), автотракторное обеспечение формировалось в г. Ленинграде и в пос. Пологое Займище Астраханской области.
Приказом Главкома ВМС № 0037 от 5.05.1948 г. вновь сформированный полигон в полном составе был зачислен в состав Военно-Морских Сил СССР и подчинен зам. Главкома ВМС СССР по кораблестроению и вооружению.
20-22 августа 1948 г. двумя эшелонами весь личный состав полигона и вся приданная полигону техника и имущество из мест формирования были перебазированы в г. Феодосию и ее окрестности (г. Старый Крым и аэродром в пос. Кара-Гоз (теперь Кировское).
29 сентября 1948 г. Государственными испытаниями реактивной глубинной бомбы РБМ (178 выстрелов с большого охотника «БО-102») на полигоне началась производственная деятельность.
В соответствии с Директивной Начальника Генерального штаба МВС СССР от 3.03.1949 г. III-е Управление ГЦП переформировано в Полигон № 4 ВМС СССР с подчинением начальнику УРАВ ВМС СССР. Полигон получил открытое наименование - войсковая часть 15653.
В апреле 1950 г. в связи с формированием в Феодосии 117-й бригады опытовых кораблей, предназначенной для централизованного морского обеспечения всех феодосийских полигонов, из состава полигона был выведен 10-й отельный отряд опытовых кораблей, переформирован в дивизион и включен в состав сформированной бригады.
В марте 1951 г. из состава полигона были исключены 25-я отдельная истребительная авиаэскадрилься и 114-я отдельная авиатехническая рота, которые вошли в состав сформированного на аэродроме АС «Кировское» (близ Феодосии) испытательного авиационного полка с подчинением начальнику II-го Управления ГЦП МВС СССР (пос. Владимировка).
В связи с организацией в апреле 1952 г. на Черном море Управления Научно-испытательных полигонов, полигон № 4 ВМС СССР в полном составе был зачислен в состав этого Управления и подчинен его начальнику.
Через год в связи с расформированием Управления Научно-испытательных полигонов, полигон № 4 ВМС СССР в полном составе зачислен в состав сформированной Керченско-Феодосийской ВМБ ЧФ с подчинением Командующему
Черноморским флотом. Официально начал функционировать пос. Черноморск.
Управление полигона и все его подчиненные части и подразделения выведены за пределы г. Феодосия на местность, именуемую на картах как «Песчаная Балка» (24 км к востоку от Феодосии). С тех пор полигон неофициально стали называть как «полигон Песчаная Балка».
Приказом ГК ВМФ СССР № 00568 от 14.10.1956 г. в штат полигона введен образованный еще в 1953 г. на м. Фиолент (в районе Балаклавы) научно-экспериментальный отдел как филиал полигона (войсковая часть 99375).
В декабре 1956 г. была расформирована входящая в состав полигона 16-я отдельная автомобильная рота с оставлением всей автотракторной техники в составе полигона.
Через два года Полигон № 4 реорганизован в «Филиал Государственного Центрального Морского полигона № 21 на Черном море».
Схема пусков КСЩ 1
В 1960 году «Филиал ГЦМП № 21 на Черном море» реорганизован в I Управление вновь организованного 31-го Научно-испытательного центра ВМФ с подчинением Командующему Черноморским флотом.
Этим же приказом филиал полигона «Песчаная Балка» на мысе Фиолент был реорганизован во II Управление 31-го Научно-испытательного центра ВМФ.
Практически вся автотракторная техника полигона (за исключением специально) передана в объединенную автобазу НИЦа.
Измерительный комплекс полигона, ранее входящий в состав 14-го отдельного испытательного дивизиона, стал составной частью Научно-испытательной базы (НИБ) с расположением в пос. Черноморске и его окрестностях.