Первоначальные эксплуатационные испытания (OPEVAL, Operation Evaluation) конвертоплана V-22 проводились в разных местах, в том числе на авиабазах Патаксен-Ривер и Чайна-Лэйк, на базах корпуса морской пехоты в Северной Каролине и Аризоне, базах ВВС во Флориде и Нью-Мехико. Морские этапы программы проводились на разнообразных десантных кораблях, как на западном, так и на восточном побережье США. Проверялась приспособленность конвертоплана к возможности базированиях на кораблях, способность выполнять боевые задания в интересах морского десанта, выполнять полеты на малых высотах (в том числе с очками ночного видения), осуществлять дозаправку в воздухе от самолета-заправщика НС-130, перевозку грузов как в кабине, так и на внешней подвеске. Также отрабатывались полеты строем. Целью испытания являлась проверка конвертоплана выполнять задания на реальном тактическом фоне в условиях, приближенным к боевым. Несмотря на нерегулярное финансирование программы эксплуатационных испытаний, первый этап программы был выполнен, хотя конвертоплан признали удовлетворяющим в полной мере всего 23 эксплуатационным параметрам из 243, подлежащих оценке.
«Новый» этап эксплуатационных испытаний, OPEVAL II, проходил с 28 марта по 29 июня 2005 г. В них принимало участие восемь аппаратов MV-22B Block А. Испытания проводились на авиабазах Нью-Ривер, Бриджпорт, Нэллис, на полигонах в Калифорнии, Аризоне, Нью-Мехико и Техасе. Морской этап выполнялся с десантного корабля-дока «Батаан» в водах Западной Атлантики. Базируясь на корабле, конвертопланы выполняли задания на полигонах в Северной Каролине, Вирджинии и Миссисипи.
По результатам испытаний конвертоплан MV-22B Block А был признан удовлетворяющим всем ключевым летно-тактическим требованиям и пригодным к эксплуатации. В литературе отмечается, что конвертоплан «Оспри», завершивший эксплуатационные испытания в 2005 г., сильно отличается от аппарата V-22, принимавшего участие в начальном этапе испытаний OPEVAL. Экипажи эскадрильи VMX-22 налетали 750 ч, в том числе 196 ч менее чем за три месяца. Выполнено 204 полета, в том числе 89 полетов полностью, от взлета до посадки, имитировавших боевые задания.
В ходе испытаний проверялось функционирование системы планирования боевого задания. Данная система позволяет вводить параметры задания в бортовую систему управления с помощью ноутбука и перепрограммировать параметры в процессе выполнения задания. Ночных полетов было выполнено меньше, чем планировалось. Очки ночного видения экипажи использовали всего в 6% полетного времени; из 29 запланированных полетов с очками ночного видения выполнено 12 (33 ч вместо 133 ч).
В отчете по испытаниям OPEVAL II отмечено, что конвертоплан V-22 обладает значительным преимуществом над вертолетами СН-46 и СН- 53 для замены которых предназначен. Преимуществами являются большая дальность и скорость полета, большая масса полезной нагрузки, меньшее время подготовки к выполнению задания, более совершенные бортовые системы, лучшее навигационное оборудование, меньшая уязвимость от средств ПВО, меньшая загрузка экипажа в полете. Отмечается также, что удалось решить четыре главных проблемы, связанных с безопасностью полетов, которые привели к потере двух конвертопланов в 2000 г. Две из этих проблем связаны с эффектом «вихревого кольца». Экипажи эскадрильи VMX-22 при выполнении всех заданий не выходили на режимы, близкие к возникновению данного эффекта. Исключить попадание в режим «вихревого кольца» удалось за счет некоторого пересмотра тактики применения аппаратов V-22, а также внесения изменений в методику техники пилотирования. В то же время, в отчете указана необходимость доработки лебедки для подъема людей, бортового комплекса обороны и метео-РЛС.
Пригодность конвертопланов к полетам оценивалась по четырем параметрам: количество летных часов до отказа, приводящего к отмене полета (25 ч при требовании 17 ч), наработка на отказ (1,4 ч при требовании 0,9 ч), количество человеко-часов подготовительных работ на 1 ч налета (7,2 ч при требовании 20 ч), исправность парка (78-88% при требовании 82%). На 751,6 ч налета зафиксировано 30 отказов, не совместимых с выполнением задания и 552 мелких и средних отказов.