В общем, недоработок хватало. Устранить их следовало до 10 декабря 1937 г. Сделать это оказалось совсем не просто, ибо к означенному сроку многие участники создания самолета были устранены от активной деятельности. Достаточно сказать, что были арестованы Туполев и Петляков, игравшие ведущую роль в судьбе АНТ-42. Главным конструктором самолета с этого момента и вплоть до 1945 г. стал Незваль. Первой задачей, которую ему удалось решить, было увеличение максимальной скорости бомбардировщика. Хотя полученные 403 км/ч в основном удовлетворяли заказчика, конструкторы понимали, что это далеко не предел, поэтому искали причины несоответствия полученных значений расчетным данным. Добиться увеличения полетной скорости АНТ-42 удалось весной 1938 г., причем при не совсем обычных обстоятельствах.
В конце зимы 1938 г. командование ВВС решило перенести летные испытания в Крым, на аэродром под Евпаторией – там погода была несравнимо лучше, чем в Москве. В ходе перелета на юг командир корабля Петр Стефановский обнаружил тряску крайнего, четвертого двигателя. Не прекратилась тряска и в последующих полетах. Последовало предположение, что лопасти воздушного винта изменяемого шага установлены недостаточно точно – это и вызывает тряску. Винт сняли и действительно обнаружили небольшое несоответствие углов установки лопастей, которое приводило к тряске всего двигателя. Регулировку проблемных лопастей произвели более тщательно, кроме того, по предложению инженера Центрального института авиамоторостроения (ЦИАМ) Рево доработали механизм изменения шага всех четырех винтов. В частности, увеличили массу противовесов на лопастях, что позволило устанавливать воздушные винты при изменении шага в крайние положения с более высокой точностью.
После всех произведенных усовершенствований самолет отправился в контрольный полет. Спустя 3 часа Стефановский приземлился, зарулил на стоянку и потребовал, чтобы Незваль ставил шампанское. Оказалось, что на высоте 8600 м самолет удалось разогнать до 430 км/ч. Максимальная высота полета составила 11000 м. О результатах немедленно сообщили начальнику НИИ ВВС А.И. Филину, который уже на следующий день прилетел в Евпаторию. Здесь он придирчиво осмотрел полученные данные испытаний и даже лично выполнил один контрольный полет, чтобы удостовериться в очевидном успехе. Возвратившись в Москву, Филин доложил о полученных результатах командованию ВВС.
Чуть позже подготовили отчет по результатам проведенных испытаний, в котором самолет фигурировал уже с военным обозначением как тяжелый бомбардировщик ТБ-7 АМ-34ФРНБ М100. В заключительном разделе этого документа значилось:
Заключение НИИ ВВС выглядело подчеркнуто пафосным и восторженным. Новый бомбовоз был действительно хорош, и его следовало поскорее запускать в серийное производство. Образцом для этого должен был стать строившийся на авиазаводе N° 156 второй опытный экземпляр, так называемый «дублер».