5 марта 1933 года бронеавтомобиль поступил на НИБТ полигон, где до конца июля проходил испытания, показавшие неплохие результаты – максимальная скорость ФАИ составила 85 км/ч, запас хода по шоссе 210 км, по проселку до 120 км, броневик уверенно двигался по грунтовым и заснеженным дорогам. По результатам испытаний был составлен перечень изменений, которые предполагалось внести в конструкцию в ходе серийного производства.
План на 1933 год по заводу ДРО составил 100 ФАИ, однако удалось собрать всего 10 машин – 2 в октябре и 8 в ноябре. Правда, эти броневики так и не были приняты представителем военной приемки, так как не имели вооружения и ряда других деталей. 12 декабря военпред УММ РККА на заводе ДРО докладывал: "ФАИ – ничего не сдано. Сдача 100 штук зависит сейчас от отпуска Правительством машин "Форд-А" под бронировку".
Ситуация с производством легких бронемашин ФАИ начала выправляться только в 1934 году, когда Выксунский завод ДРО сдал 135 бронемашин (включая 10 штук изготовления 1932 года), из них 115 ФАИ передали РККА и 20 – главному управлению пограничных войск ОГПУ. Причем с весны 1934 года ФАИ изготавливались на шасси отечественного легкового автомобиля ГАЗ-А, являвшегося аналогом "Форда".
Пик производства ФАИ пришелся на 1935 год, когда Выксунский завод ДРО сдал 452 бронеавтомобиля (442 для РККА и 10 для ОГПУ). В следующем году Красная Армия получила еще 110 ФАИ, после чего их выпуск был прекращен. Таким образом, за все время производства завод ДРО изготовил 697 бронеавтомобилей ФАИ, из них 667 поступили в РККА, а 30 в части ОГПУ.
Эксплуатация ФАИ в войсках выявила у броневика целый ряд серьезных недостатков. Например, 17 февраля 1935 года начальник 1-го управления УММ РККА Ольшанский направил И. Халепскому следующую докладную записку:
"В настоящее время на вооружении механизированных частей РККА состоит и производится серийным порядком легкая бронемашина ФАИ (РБ-2). По имеющимся в 1 управлении УММ данным целого ряда учений, эта бронемашина, будучи перецентрована назад (башня сзади) показала ничтожную проходимость при движении даже по мягкому грунту (размягченная глина и т.д.). Бронемашина в этих условиях с трудом берет даже самый незначительный подъем, не может двигаться по глубоким колеям дороги там, где свободно проходит машина "Форд-А" и бронемашина Д-8.
Прошу Вашего распоряжения о прекращении серийного производства легкой бронемашины ФАИ и испытании для постановки серийного производства вместо нее другого образца легкой бронемашины, имеющей башню посередине".
Через несколько дней начальник УММ РККА красным карандашом наложил резолюцию: "Не получив нового лучшего типа нельзя бросать существующего. Нам нужно спешить с новым типом". Однако создание нового типа легкого бронеавтомобиля упиралось в отсутствие подходящего шасси для этой цели – кроме ГАЗ-А, других легковых автомобилей в Советском Союзе в то время не производилось.