Госиспытания показали, что при полетном весе 5310 кг с внутренней подвеской бомб (400 кг) без реактивных снарядов максимальная скорость у земли составила 419 км/ч. При наружной подвеске двух ФАБ-250 или четырех РС- 82 максимальная скорость штурмовика снижалась у земли на 43 км/ч и 36 км/ ч в том и в другом случаях, а на высоте 2500 м – на 35 км/ч и 27 км/ч соответственно.
Управляемость и маневренность машины значительно улучшилась. Вертикальная скорость возросла до 10,3 м/с. За один боевой разворот штурмовик набирал 300 м высоты. Взлет и посадка стали более простыми, с застопоренным хвостовым колесом самолет на пробеге вел себя устойчиво.
Летчики отмечали, что изменение установки мотора и поднятие сиденья летчика обеспечили вполне приемлемые обзор и удобство наводки самолета на цель при стрельбе и бомбометании с бреющего полета. Вместе с тем указывалось, что изменение центровки самолета на 2% (29,5%, вместо 31,5%) не улучшило продольной устойчивости самолета. При всех возможных эксплуатационных центровках бронированный "Ил" при полете с брошенной ручкой был статически неустойчив, хотя поперечная и путевая устойчивости были вполне удовлетворительными.
Техническая дальность у земли, достигнутая на госиспытаниях на скорости 0,9 максимальной составила всего 508 км, что на 84 км было меньше, чем у БШ- 2 (618 км). Уменьшение дальности полета было вызвано возросшим расходом топлива у мотора АМ-38, в сравнении с АМ-35, и полетным весом (с 4725 кг до 5310 кг), так что установка дополнительного бензобака на 155 кг проблему увеличения дальности полета штурмовика не решила.
Государственная комиссия в своем заключительном акте от 16 апреля 1941 г. по испытаниям одноместного Ил-2 отметила, что: "…самолет Ил-2 с АМ-38, по сравнению с БШ-2, несмотря на больший вес, стал более скоростным и маневренным, особенно на предельно малых высотах… По вооружению и летно- техническим данным вполне отвечает требованиям, предъявляемым к самолету поля боя…"
Вместе с тем, в качестве основных недостатков самолета Госкомиссия указала следующие:
– отсутствие вентиляции кабины (при температуре наружного воздуха -15° – - 20°С температура воздуха в кабине при закрытом фонаре и с прикрытыми жалюзи радиатора доходила до +50"С);
– голова летчика недостаточно прикрыта броней (требовалось установить прозрачную броню на козырек фонаря кабины, поставить металлическую броню за головой и над головой летчика и, кроме этого, закрыть металлической броней верхнюю часть бензобака);
– щитки-закрылки открывались только на скоростях менее 190 км/ч (требовалось обеспечить их открытие и на скоростях 230-240 км/ч);
– мотор АМ-38 недоведен (плохая приемистость, плохая регулировка карбюратора – в полете на номинальном и эксплуатационном режимах мотор сильно дымил);
– система смазки мотора не доведена – при подъеме на высоту давление масла падало (в летние месяцы это приведет к перегреванию масла);
– бензосистема не позволяет использовать полную мощность бензозаправщика Б3-38 (до 400 л/мин) – на полную заправку самолета требуется 22-23 минуты;
– система закрытия бомболюков недоработана (в полете бомболюки после сброса бомб не закрываются и даже будучи закрыты на земле, створки бомболюков в полете раскрываются);
– дальность действия радиостанции недостаточная (на высоте 200 м – до 60 км, а на 1000 м – 65 км), слышимость на больших дальностях из-за помех очень слабая, основной дефект – отсутствие эффективной металлизации на самолете.
В заключении Госкомиссия обязывала 39-й авиазавод совместно с заводом № 24 довести винтомоторную группу в отношении масло- и бензосистемы, а завод № 24 – форсировать работы по доводке мотора АМ-38 в отношении повышения сроков его службы, улучшения приемистости и снижению удельных расходов топлива, после чего мотор предъявить на специальные летные испытания в НИИ ВВС КА.
Одновременно с организацией крупносерийного производства Ил-2 приказом А.И.Шахурина № 748 от 17.12.40 г. (во исполнение Постановления Правительства от 15.12.40 г.) было создано пять производственных баз по изготовлению бронекорпусов для нового штурмовика: з-д им. Орджоникидзе (г.Подольск), Ижорский з-д (г.Ленинград), з-д № 264 (г.Сталинград), з-д Дробиль- но-размольного оборудования (г.Вык- са), з-д "Коммунар" (г.Запорожье).
К моменту запуска в серийное производство Ил-2, то есть к 15 февраля 1941 г., только подольский завод смог наладить выпуск бронекорпусов для нового штурмовика, изготовив к этому дню 5 корпусов. При этом заводчане рассчитывали к 22 февраля выйти на рубеж 1 бронекорпус в сутки, а к 22 марта – 4 корпуса в сутки.