К этому времени тему «Ракетоплан» реанимировали. Теперь ею занимался вновь организованный отдел Л.С. Душкина. Вопросы, связанные с двигательной установкой, поручили А.В. Палло. Но ни ведущего инженера по теме, ни лётчика-испытателя, которых раньше в одном лице представлял С.П. Королёв, не было. К тому же была ликвидирована лётно-испытательная станция НИИ-3.
Решили обратиться за помощью в авиапромышленность, в частности, к руководителю Отдела специальных конструкций при заводе № 1 А.Я. Щербакову. Тот занимался вопросами стратосферной авиации и был знаком с работами НИИ-3 по проекту самолёта 218 с гермокабиной. Щербаков выделил для испытаний ракетоплана молодого планериста-испытателя своего КБ Владимира Павловича Фёдорова. В декабре 1938 г. — январе 1939 г. Фёдоров совершил с Центрального аэродрома три ознакомительных полёта на РП-318-1 со снятым двигателем и с балластом, имитирующим топливную нагрузку и ЖРД. Лётные качества машины ему понравились.
После этого развернулись работы по совершенствованию двигательной установки. ОРМ-65 проявил себя достаточно надёжным, но он создавался как двигатель для ракеты, а не для самолёта. Чтобы улучшить эксплуатационные и ресурсные характеристики, было сделано раздельное охлаждение сопла и камеры сгорания, изменено количество, конструкция и расположение форсунок подачи топлива в камеру сгорания, введён пусковой режим работы, составлявший 8-10 % от максимальной тяги (в этом случае топливные компоненты поступали в камеру сгорания через специальные пусковые форсунки). Планировалось также создать систему многократного запуска двигателя в полёте, но, учитывая непродолжительность работы ЖРД, от этого отказались. После доработок, проводившихся под руководством Л.С. Душкина, двигатель получил обозначение РДА-1-150.
Стендовые испытания РДА-1-150 заняли несколько месяцев. В июле 1939 г. ЖРД установили на ракетоплан, и до начала октября осуществили 15 наземных пусков, причём последние три выполнил В.П. Фёдоров из кабины ракетоплана.
В конце 1939 г. РП-318-1 перевезли на аэродром КБ-29 в подмосковных Подлипках, куда переехала группа Щербакова, и стали готовить его к полётам. Сотрудников НИИ-3 поселили в большом деревянном ящике из-под самолёта, в котором они оборудовали походную мастерскую, установили железную печку для обогрева.
Зима 1939–1940 гг. была снежной, с метелями, и это доставляло немало трудностей. Работали с керосином и крепкой азотной кислотой на морозе с помощью элементарных заправочных средств. Переборку двигателя, контроль расхода через форсунки, контроль агрегатов системы питания, приборов замера давления и монтажные работы производили на месте, в условиях ящика-мастерской или непосредственно на ракетоплане.
Наземные запуски двигателя прошли успешно. Сомнения у комиссии по испытаниям вызывал планер, ведь с момента создания СК-9 прошло уже пять лет. Для проверки состояния конструкции отстыковали крылья и хвостовое оперение и тщательно изучили все ответственные узлы летательного аппарата. Ничего вызывающего опасения обнаружено не было, но на всякий случай решили ограничить максимальную скорость полёта PI 1-318-1 до 150 км/ч. При сборке установили новую (зимнюю) лыжу и сбрасываемый в полёте капот-обтекатель на двигатель.
13-15 февраля 1940 г. B.П. Фёдоров выполнил четыре контрольных полёта на РП-318-1 без включения двигателя, затем, 21 февраля, ещё два полёта с запуском пусковых форсунок. Взлёт происходил на буксире за самолётом Р-5, посадка — на лыжу.
28 февраля состоялся первый в истории нашей авиации полёт самолёта с использованием реактивного двигателя. А.В. Палло так описывает это историческое событие:
«День с утра установился погожий, солнечный. Накануне прошёл сильный снегопад и всю ночь метелило. Наша бригада с утра занялась подготовкой ракетоплана к предстоящему полёту.
…Самолёт Р-5 произвёл несколько рулёжек по глубокому снегу взлётной полосы, подготовив её для старта ракетоплана.
…Лётчик Н.Д. Фиксон занял место пилота в кабине Р-5, на втором месте поместились А.Я. Щербаков для работы на лебёдке буксировочного троса и A. В. Палло в качестве наблюдателя за работой ЖРД и полётом ракетоплана. В носовую часть ракетоплана установлен барограф. Лётчик-испытатель B. П. Фёдоров с парашютом занял место в ракетоплане. Р-5, выбрав слабину буксировочного троса, начал разбег. Было 17 ч. 28 мин. За снежным вихрем от винта самолёта первое время ракетоплан не был виден. Наконец видим ракетоплан в воздухе. Вскоре взлетел и Р-5.