Изготовление опытного образца велось достаточно быстро и в основном завершилось до конца 1938 г. Готовность и комплектность установленных агрегатов можно оценить по тому, что 31 декабря, в 23.00, т.е. буквально за час до наступления нового, 1939 года самолет закатили на весы для определения центровки. Затем в течение месяца велась кропотливая и напряженная подготовка к проведению летных испытаний. На аэродром самолет привезли 31 января 1939 г. К 5 февраля устранили оставшиеся недочеты, провели гонку двигателей, после чего летчик-испытатель Юлиан Пионтковский выполнил ряд рулений и несколько небольших подлетов. Первый вылет опытного образца состоялся в период между 5 и 10 февраля 1939 г. Однако полноценные полеты начались позднее, после того как устранили все недоработки в системе охлаждения двигателей. Когда систему довели, в одном из полетов Пионтковский достиг полетной скорости 570 км/ч. После уточнения и внесения поправок с учетом погрешностей выяснилось, что скорость составила 560 км/ч. Хотя это значение заметно не дотягивало до ранее заявленных 600 км/ч, однако полученный результат расценивался как весьма высокое достижение. Действительно, самолет "№22" оказался на тот момент самым скоростным советским летательным аппаратом, его полетная скорость на 100 км/ч превышала максимальную скорость основного одномоторного истребителя И-16.
Практически сразу сведения о достигнутых результатах были предоставлены руководству промышленности и начальнику ВВС Я.В.Смушкевичу. Далее информацию о двухмоторном самолете с небывалыми скоростными характеристиками передали в Кремль и 27 апреля А.С.Яковлева вызвали на прием к И.В.Сталину. Впоследствии Яковлев писал: "Сталин, Молотов и Ворошилов очень интересовались моей машиной ББ (на самом деле название ББ еще не использовалось - М.М.) и все расспрашивали, как это удалось при таких же двигателях и той же бомбовой нагрузке, что и у СБ, получить скорость, превышающую скорость СБ. ... Сталин все ходил по кабинету, удивлялся и говорил: - Чудеса, просто чудеса, это революция в авиации".
На следующий день Указом Верховного Совета Союза ССР, все основные участники создания машины "№22" были награждены правительственными наградами. А.С.Яковлева наградили орденом Ленина, автомобилем ЗИС и премией в 100 тысяч рублей, Л.М.Шехтер получил орден Красной Звезды. Окончательное закрепление триумфа произошло 1 мая 1939 г. В этот день ярко красный двухмоторный самолет, пилотируемый Пионтковским, разогнался на пологом снижении над улицей Горького (Тверской), а затем стремительно пронесся над Красной площадью. Высоко в небе над ним плавно проходили девятки армейских бомбардировщиков СБ...
Казалось, после столь эффектного сравнения дни "старичка" СБ уже сочтены и на сцену истории безоговорочно выходит новейший и гораздо более скоростной "самолет №22". Однако на практике дальнейшие события начали развиваться совсем по другому сценарию.
Бомбардировщику СБ произошедшее неожиданным образом помогло. Проходивший испытания летом 1939 г. модифицированный СБ с двигателями М-103 показал максимальную скорость всего 409 км/ч на высоте 4000 м. По заключению НИИ ВВС "СБ №2/201 испытаний не выдержал по причине значительного недобора максимальной скорости" в сравнении с требуемыми значениями. От конструктора А.А.Архангельского потребовали в кратчайшие сроки ликвидировать этот недостаток, а для убедительности авиационный завод решили наказать материально. Приказ Наркомата авиапромышленности от 29 июля 1939 г. гласил: "В связи с заниженными характеристиками максимальной скорости до 415 км/ч, сдать 100 самолетов СБ в ВВС РККА со скидкой стоимости 33%".