Самолет И-185 №6204 прилетел в Раменское 28 июня 1941 г., где помимо снятия окончательных летных характеристик наконец-то начали испытания вооружения. Пулеметов военным уже было мало, и они требовали заменить крупнокалиберные БС-12,7 пушками ШВАК, дополнительно установив в крыле два ШКАСа или БС, или же пушки ШВАК. Но все это требовало замены ряда деталей фюзеляжа, а консоли вообще пришлось бы делать новые, и доработку отложили, сосредоточившись на бомбовом, химическом и ракетном вооружении.
На самолет можно было поставить четыре бомбодержателя емкостью по 100 кг или два по 250 с основным электрическим и аварийным механическим сбрасыванием. Таким образом, истребитель Поликарпова оказался сравним по ударной мощи с основными фронтовыми бомбардировщиками СБ, Су-2 и Пе-2, существенно превосходя их в скорости. С двумя ФАБ-250 разбег увеличивался с 270 до 550 м, но Заказчик счел это приемлемым. При подвеске этих бомб, которые в первоначальном проекте вовсе не предусматривались, пришлось уменьшить угол отклонения закрылков, тем не менее, посадка с ними оставалась возможной.
Испытания показали нормальную работу выливных авиационных'приборов ВАП-6М и отсутствие забрызгивания хвостовой части и оперения каплями отравляющих веществ.
На самолете также монтировались восемь реактивных орудий РО-82 «Флейта» под снаряды РС-82 с системой электроспуска. Колиматорный прицел ПБП-1А обеспечивал их применение и по воздушным, и по наземным целям.
В сентябре летчики ЛИИ на этом самолете выполнили испытания на штопор. На хвостовой части установили переходник с контейнером противоштопорного парашюта, но воспользоваться им не пришлось. Штопорные свойства истребителя были признаны удовлетворительными.
В октябре 1941 г. испытания были прерваны в связи с эвакуацией ОКБ-51 и ЛИИ в Новосибирск, куда увезли и 3-ю машину. Но об этом позже, а пока вернемся немного назад.
Испытания переделанного под М-71 самолета №6202 возобновили 29 мая 1941 г. Их главной задачей была отработка мотора и систем силовой установки, в т.ч. маслорадиатора, который оказался снова маловат. Вслед за 3-й машиной 2-й самолет 26 сентября передали на СГИ, которые проводил в ЛИИ ведущий летчик-испытатель П.М. Попельнушенко. Он получил максимальную скорость у земли на номинальном режиме двигателя 503 км/ч, а на форсаже - 520 км/ч, на I границе высотности 3300 м скорость достигала 582 км/ч.
Если бы мотор выдавал паспортную мощность максимальная скорость должна была бы быть 620 км/ч на высоте 6150 м, но работа его на II скорости нагнетателя все еще была запрещена.
К тому времени проблемы с 2000-сильным 18-цилиндровым мотором М-71 стали уже в целом ясны. Хотя он был менее теплонапряженным, чем серийный 1100-сильный 9-цилиндровый М-63 (который, впрочем, уже исчерпал запасы прочности и ресурса, заложенные в 700-сильный М-25 и его американский прототип Райт R-1820-F3 «Циклон»), но были три ключевых узла, которые воспринимали вдвое большие нагрузки, чем аналогичные на прототипе. Это коленвал, редуктор и нагнетатель.
Их надо было делать заново, переходя на более качественные (а значит - дорогие и дефицитные) материалы, а также значительно повышая требования к допускам на точность изготовления деталей, а особенно - к термообработке и шероховатости поверхностей, влиявшим на ресурс. Те же проблемы, хотя и в меньшей степени, были с клапанами и с картером.
Складывалась интересная ситуация: принципиально новый и существенно более теплонапряженный мотор М-82 оказалось довести проще, чем использующий проверенные узлы в пределах разумных значений удельной литровой и весовой мощности, а также среднего эффективного давления в цилиндре и скорости поршня М-71.
Но парадокс объяснялся просто: в М-82 Швецов уже не использовал решения и конструктивные элементы старого прототипа М-25 начала тридцатых годов.