В заключение же отчета по результатам государственных испытаний говорилось:
Все это, безусловно, способствовало началу разработки полностью боевого самолета «22».
Но вернемся к УТ-3. Машина выдержала второй этап государственных испытаний и, как следует из отчета по их результатам, могла найти применение в строевых частях ВВС в качестве переходной для подготовки летчиков скоростных бомбардировщиков и тренировки летного состава. Кроме этого, она позволяла готовить штурманов и стрелков-радистов.
Но это не означало, что самолет в таком виде можно с ходу запускать в серию. В нем еще хватало дефектов, и для обучения неопытных курсантов он требовал дополнительной доводки. Впрочем, это обычная практика в самолетостроении, особенно отечественном.
Тем не менее началась подготовка к его серийному производству в надежде, что основные дефекты все же быстро устранят.
Постановлением Комитета Обороны предписывалось выпустить первую партию из десяти УТ-3 к 1 сентября 1939 года. Поскольку всю документацию на машину пришлось переделывать под технологические процессы завода № 81, то первая машина покинула сборочный цех с опозданием на три дня. К тому же пришлось импортные двигатели заменить более тяжелыми советскими МВ-6, построенными по лицензии, и с винтами изменяемого шага АВ-3.
Поскольку потребность в учебно-тренировочном бомбардировщике была очень велика, то вслед за заводом № 81 к выпуску УТ-3 подключили предприятие в подмосковных Химках № 301. Однако завод № 81 так и не построил ни одной машины, а всю оснастку и задел передали в Химки. Первый самолет на авиазаводе № 301 построили 1 сентября 1939 года и после доводки и заводских испытаний передали в НИИ ВВС. Но их результаты не радовали. Он не только заметно потяжелел, но и его центровка опасно сместилась назад до 33 процентов. Пришлось отказаться от радиостанции и фотоаппарата АФА-3, предусмотренных в серийных машинах. Помимо этого, сместили двигатели вперед, однако этого оказалось недостаточно.
В начале 1940 года в НИИ ВВС (ведущие инженер Турчков и летчик И. С. Стадник) исследовали устойчивость и управляемость первого экземпляра самолета завода № 301, но результаты оказались неутешительными.