Военные предлагали снять с серийного производства на московском заводе № 30 противотанковый вариант штурмовика Ил-2 с пушками 11 П, как не оправдавшего надежд, запустив вместо него в серию Су-6 М-71ф. При этом некоторое снижение темпов поступления самолетов Ил-2 в строевые части командование ВВС КА нисколько не пугало, так как к этому времени в резерве и на базах хранения было накоплено столько Ил-2, что ими можно было восполнить любые возможные потери штурмовиков на фронте.
В письме на имя секретаря ЦК ВКП(б) Г. М. Маленкова и наркомавиапрома А. И. Шахурина от 16 сентября 1943 года за подписью командующего ВВС КА маршала А. А. Новикова, члена Военного совета ВВС генерал-лейтенанта Н. С. Шиманова (он же начальник авиационного отдела ЦК ВКП(б) и главного инженера ВВС генерал-полковника А. К. Репина указывалось: «Считаем необходимым запустить в серийное производство самолет Су-6 на одном из заводов НКАП (завод № 30) взамен самолета Ил-2 АМ-38 ф, одновременно форсировав внедрение в серию мотора М-71ф. До выхода серийных моторов М-71ф возможно выпускать самолет с мотором М-71». Как известно, никаких решений по нему не последовало.
Вместо этого приказом НКАП № 717с от 2 декабря 1943 года П. О. Сухой обязывался переоборудовать опытный Су-6 под мотор жидкостного охлаждения АМ-42 (1750/2000 л. с.) и к 20 декабря предъявить самолет на летные испытания. Одновременно следовало строить второй экземпляр Су-6 с АМ-42 со сроком выпуска на летные испытания к 15 июня 1944 года.
Стрелково-пушечное и ракетное вооружение оставалось прежним, но нормальная бомбовая нагрузка возрастала до 400 кг (в перегрузку 600 кг).
При полетах по программе государственных испытаний был выявлен ряд серьезных конструктивных и производственных дефектов установленного на Су-6 экземпляра АМ-42 зав. № 4252 (дымление на всех режимах работы, тряска, повышенный в 4–5 раз расход масла, загорание смеси во всасывающих патрубках при запуске мотора на земле – 4 случая). Ни в одном из полетов мотор нормально не работал. По этой причине летные данные Су-6 АМ-42 в полном объеме снять не удалось.
Максимальная скорость Су-6 АМ-42 при полетном весе 6200 кг у земли составила 492 км/ч, на высоте 1860 м – 521 км/ч. На высоту 1000 м самолет забирался за 2 мин.
В ходе испытаний крупнокалиберные пушки 11П заменили 23-мм пушками ВЯ (240 патронов). Вес нормальной бомбовой нагрузки увеличился до 600 кг.
Испытания Су-6 с ВЯ начались 28 апреля, но уже 16 мая были приостановлены. После получения с завода № 24 другого экземпляра мотора АМ-42 испытания самолета предполагалось продолжить.
К этому времени успешно закончились государственные испытания штурмовика-бомбардировщика Ил-8 с АМ-42 и подходили к завершению испытания штурмовика Ил-10 с АМ-42. Оба самолета по летным данным были близки к самолету Су-6 АМ-42.
В этих условиях нарком авиапрома А. И. Шахурин без согласования с командованием ВВС КА дает указание о развертывании на заводе № 18 серийного выпуска Ил-8 с АМ-42, как имеющего меньшие технические риски при организации массового производства. Соответствующий приказ директор завода А. А. Белянский отдал 18 мая.
Пытаясь отстоять свой штурмовик, Сухой 19 мая 1944 года направил Шахурину письмо, в котором просил «при решении вопроса о внедрении в серию нового образца штурмовика взамен Ил-2» учесть предварительные результаты испытаний самолета Су-6 АМ-42. Он отмечал, что «при равном вооружении» Су-6 на заводских испытаниях «показал результаты значительно более высокие, чем данные самолета Ил-8», летчики НИИ ВВС подтвердили положительное заключение «при прошлогодних государственных испытаниях» об устойчивости, управляемости и маневренности самолета, а также о простоте посадки. Задержка представления акта НИИ ВВС о государственных испытаниях Су-6 объяснялась отсутствием мотора.
Известно, что это письмо рассматривалось Г. М. Маленковым, но никаких реальных шагов с его стороны не последовало.
К тому же в полетах 12 и 17 июня обнаружился опасный дефект вновь установленного на самолет мотора АМ-42 зав. № 4277 – загорание топливной смеси во всасывающих патрубках в полете. Главный инженер ВВС КА генерал-полковник Репин запретил полеты на Су-6 с этим мотором. Быстро заменить мотор не удалось, так как завод № 24 задерживал его поставку. Сухой обратился за помощью к наркому Шахурину в получении кондиционного мотора АМ-42. Но тот ничем не помог. Ко времени официального прекращения испытаний 2 июля опытный Су-6 выполнил 24 полета с суммарным налетом 10 ч 25 мин.
Вскоре последовало решение о принятии на вооружение ВВС КА штурмовика Ил-10 АМ-42, который имел несколько лучшие летные данные, чем Су-6 и Ил-8.