Первый тренировочный полёт с аэродрома НИИ ВВС состоялся 18 июня. Самолётом управлял Пётр Михайлович Стефановской. 20 июня он вновь поднял машину в воздух. В тот день предстоял полёт с убранным шасси по определению поведения самолёта на максимальной скорости. Но выполнить программу не удалось: в полёте оборвался трос, предназначавшийся для уборки и выпуска одной из крыльевых опор. При посадке были помяты концы элеронов, погнута нижняя нервюра руля поворотов.
Исправление повреждений и доработки механизма уборки и выпуска шасси заняли более двух недель. 8 июля состоялся третий испытательный полёт на определение скорости на мерной базе при полёте у земли, но задание и на этот раз не было выполнено. При увеличении скорости до 300 км/ч самолёт стало сильно кренить. Лётчик был вынужден прекратить полёт. Уже на земле обнаружился обрыв ленты, крепившей собиратель пара в левой плоскости.
Машину быстро ввели в строй, но на следующий день в полёте сорвало фонарь кабины. Лётчик благополучно приземлился.
Следующий полёт едва не закончился катастрофой. О том, что случилось, сказано в отчёте по испытаниям:
«13/VII с. г. в 20 час. 45 мин. самолёт вылетел для производства испытания по определению скорости у земли. На высоте 100 метр, лётчик убрал шасси, спустился на 300 метр, и начал производить километраж (полёт на максимальную скорость. —
18 августа отремонтированную машину подняли в воздух. Полёт пришлось прервать из-за отказа водяной помпы, входящей в состав системы охлаждения. Эта поломка исчерпала запас терпения у руководства НИИ ВВС. Испытания прекратили, 4 сентября экспериментальную машину вернули в НИИ ГВФ для устранения обнаруженных дефектов с требованием «указать ГУ ГВФ на недопустимо невнимательное отношение к доводке самолёта „Сталь-6“: за 15 месяцев заводских испытаний на самолёте не устранены дефекты, не позволяющие не только эксплуатировать его, но и испытывать самолёт с таким оригинальным и имеющим большое значение для ВВС охлаждением…Недостаточная прочность электросварки и неудовлетворительная пайка конденсатора приводят к отрыву профилированных лент крепления конденсатора и беспрерывной течи воды из парособирателя: за 50 минут полёта утечка воды достигала 75 % от общего её количества»[120].
Вместо запланированных 14 полётов продолжительностью 11 часов удалось выполнить только 6, суммарный налёт составил 2 часа 43 минуты. Испытатели отмечали устойчивую траекторию разбега, лёгкость взлёта, хороший набор высоты, нормальную продольную устойчивость, удобство снятия нагрузок на ручку управления с помощью одновременного отклонения элеронов, простоту посадки. Однако расчётной максимальной скорости достичь не удалось из-за всё возрастающего крена самолёта. «На скорости 365 км/час 2200 об/мин. усилия лётчика едва хватает для горизонтального полёта. Больше увеличение скорости не производилось несмотря на запас мощности мотора из-за невозможности удержать самолёт в линии полёта. Горизонтальный полёт с брошенным управлением невозможен, т. к. самолёт стремится перевернуться через левое крылом», — говорится в отчете[121]. Можно предположить, что крен возникал по причине несимметрии машины из-за некачественной сборки: вспомним слова Бартини о нехватке квалифицированных кадров и сборке самолёта в полукустарных условиях — его строили в бывших ремонтных мастерских общества воздушных сообщений «Добролёт».