В мае 1968 г. первый летный экземпляр Бе-30 № 01 (изделие «П»), наконец, получил штатные двигатели и был передан ЛИКу для проведения заводских наземных и летных испытаний. 8 июля с заводского аэродрома в Таганроге летчик-испытатель М.И. Михайлов впервые поднял эту машину в воздух. В том же году были построены еще два опытных самолета. Машина № 02 (изделие «2П») впервые взлетела 10 декабря 1969 г., а № 03 (изделие «ИП») с двойным управлением и полным комплектом малогабаритного оборудования вышла на испытания в апреле 1969 г. Все три опытных самолета имели нижний аварийный люк в полу пассажирской кабины (у самолетов опытной серии он уже отсутствовал). Покидание самолета через него опробовали парашютисты-испытатели ЛИИ.
Бе-30 стал последним самолетом, созданным под руководством Георгия Михайловича Бериева. Он был полон новых идей, но подвело сердце. По состоянию здоровья в октябре 1968 г. он перешел на работу в Москву в Научно-технический совет МАП. Главным конструктором и ответственным руководителем предприятия стал ученик и соратник Г.М. Бериева – Алексей Кириллович Константинов. Расставшись с любимой работой, Г.М. Бериев не порывал связи с коллективом, особенно много внимания уделяя судьбе именно Бе-30. Но основная тяжесть борьбы за серийный выпуск «тридцатки», конечно же, легла на плечи А.К. Константинова. Вначале будущее Бе-30 представлялось безоблачным. После окончания заводских доводочных испытаний ОКБ доработало техническую документацию, и 30 декабря 1968 г. самолет предъявили МГА на совместные государственные испытания 1-го этапа.
В период испытаний на Бе-30 летали летчики-испытатели ОКБ М.И. Михайлов, Н.И. Андриевский, Е.А. Лахмостов и Ю.М. Куприянов, штурманы-испытатели Л.Ф. Кузнецов и В.Ф. Отдельное. От ГосНИИ ГА самолет испытывал экипаж в составе летчика-испытателя А.А. Лебедева, штурмана Е. Матковского и бортмеханика В. Цедрова. Бессменным ведущим инженером по самолету от ГосНИИ ГА стала В.В. Попова.
Новый самолет вызывал всеобщий интерес. Например, при перегоне Бе-30 в Москву экипажу приходилось по «просьбам трудящихся» снижаться над пролетаемыми аэродромами, чтобы показать машину. А в Донецке, уступив настойчивым просьбам и сорвав аплодисменты, даже прошли на бреющем над полосой.
С 25 мая по 10 июня 1969 г. самолет Бе-30 № 03 (борт СССР- 48978) демонстрировался на Парижском международном авиакосмическом салоне в Ле Бурже, выполнив перелет туда и обратно за 24 ч 03 мин по маршруту Москва-Вильнюс-Берлин- Копенгаген-Амстердам-Париж. Пилотировал его летчик-испытатель Ю.М. Куприянов.
Весовое совершенство машины впечатляло современников. В конструкции самолета нашли применение много новейших по тому времени технологий. Так, большой процент в конструкции планера Бе-30 составляли трехслойные панели с сотовым заполнителем. Их широкое применение, как и прогрессивных соединений (клеесварных, клепаноклееных и клееных), позволило обеспечить повышенную весовую отдачу самолета. Применение монолитных прессованных панелей уменьшило количество технологических соединений, а в отъемной части крыла позволило повысить качество и надежность герметизации топливных баков-отсеков. Применение клеевых соединений в носовых частях крыла, киля и стабилизатора уменьшило объем сверлильноклепальных работ и повысило качество аэродинамических обводов самолета. Свою роль сыграло и то, что за экономию массы конструкторов щедро премировали.
К 1 сентября 1969 г. после выполнения 203 полетов программу 1-го этапа Госиспытаний выполнили. Ознакомившись с самолетом, министр гражданской авиации Е.Ф. Логинов прямо заявил: «Самолетхороший, давайте, братцы, быстрей проводите испытания, я вам закажу большую серию». За словами министра, в сентябре 1969 г., последовало совместное решение МГА и МАП о выпуске опытной серии из пяти Бе-30 на Таганрогском авиационном заводе им. Г. Димитрова.
Второй этап Госиспытаний Бе-30 приходилось несколько раз прерывать из-за отказов двигателей ТВД-10 и доработок их системы управления. Тем не менее, к 30 марта 1971 г. испытания завершились. В заключительном Акте было указано: «Рекомендовать самолет Бе-30 в серийное производство после доработок по перечню № 1 и № 2».
В 1970 г. началось строительство опытной серии для проведения эксплуатационных испытаний. На опытном производстве ОКБ в кооперации с заводом им. Г. Димитрова до декабря 1970 г. были построены пять Бе-30 (заводские №№ 01 «ОС» – 05 «ОС»). Эксплуатационные испытания проводились на трех самолетах опытной серии с марта по сентябрь 1971 г. Общий налет составил 1191 ч 41 мин.
Единственным серьезным происшествием во время их проведения стала авария Бе-30 № 03 «ОС» (СССР-67207), произошедшая 16 сентября 1971 г. из-за ошибочных действий бортмеханика. Экипаж практически не пострадал, а вот самолет пришлось списать.