По мнению летчиков-испытателей Н. Сизова, М. Власенко и Г. Бурьянова, самолет обладал довольно неплохими летными и мореходными характеристиками, позволявшими эксплуатировать его при высоте волны до 0,8 м, он доступен летчикам средней квалификации и мог быть рекомендован для эксплуатации в строевых частях.
Тяговооруженности АЛ-7 вполне хватало для продолжения полета на одном двигателе на высоте до 6000 м с полетной массой 43 000 кг. В числе недостатков, кроме указанных выше, отмечались невозможность взлета с боковым ветром более 7 м/с, недостаточная надежность автопилота АП-5-2М, недостаточный обзор из кабины летчика.
Кроме того, на скоростях ниже 400 км/ч у гидросамолета имелась тенденция к сваливанию в штопор через правую плоскость крыла. Установленная на борту Бе-10 РЛС «Курс-М» еще не прошла государственные испытания.
При оценке тактических характеристик новой машины было отмечено, что по своим ЛТХ Бе-10 не уступает современным сухопутным реактивным самолетам и его тактический радиус позволяет ему действовать против авианосных ударных групп вероятного противника, но со времени выдачи ТЗ (ноябрь 1953 г.) условия и средства войны на море существенно изменились, все большее значение стали играть управляемые ракеты.
На испытаниях выявились два серьезных дефекта: попадание воды в воздухозаборники силовой установки и помпаж двигателей при стрельбе из носовых пушек. Из-за этого взлеты, посадки и маневрирование на воде были возможны только при высоте волны 0,8 м и скорости ветра до 12 м/с, что было значительно ниже ТТТ.
В ОКБ-49 начались интенсивные поиски решения возникших проблем. На специальном стенде отрабатывались способы защиты от попадания воды в воздухозаборники, и экспериментально определялась предельно допустимая разовая «порция» влаги с точки зрения устойчивости работы компрессора (оказалось, что достаточно всего 10 л воды, чтобы заглушить двигатель).
На опытном экземпляре Бе-10 кустарным способом удлинили, одновременно изогнув немного вверх, воздушные каналы мотогондол. Для того, чтобы избежать затекания дождевой воды, вокруг воздухозаборника было установлено проволочное кольцо, препятствующее движению дождевых струй по носку.
Натурные эксперименты доказали эффективность принятых мер, после чего уже в заводских условиях доработали серийный Бе-10 № 8600302. На этой машине воздушные каналы были удлинены на 2010 мм, воздухозаборники подняты на 350 мм, шпангоут № 18 усилен. Воздухозаборник системы охлаждения и вентиляции передней гермокабины перенесли с правого борта лодки на палубу, куда вывели также стоявшую ранее на левом борту заливную горловину системы централизованной заправки топливом. Носовые пушки оснастили газоотводами.
В таком виде 26 декабря 1959 г. самолет предъявили на контрольные испытания. Они продлились до 25 апреля 1960 г. (всего было совершено 20 полетов с налетом 22 ч 52 мин.) и показали, что доработанный Бе-10 может взлетать и садиться при скорости ветра 16 м/с, зыби высотой до 0,8 м и ветровой волне высотой до 1,2 м.
Стрельба из носовых пушек во всем диапазоне скоростей и высот полета на работу силовой установки теперь влияния не оказывала. По технике пилотирования доработанная машина практически не отличалась от опытной.
Вместе с тем из-за аэродинамических потерь в удлиненных воздушных каналах снизились летные характеристики летающей лодки: максимальная скорость упала с 910 до 886 км/ч, практический потолок сократился с 12 500 до 12 200 м, дальность уменьшилась с 2895 до 2610 км. Это было слишком дорогой ценой, поэтому на серийных машинах ограничились установкой только брызгоотражательных щитков.
Создатели Бе-10 очень большое внимание уделили технологичности своего изделия. При освоении выпуска нового гидросамолета на таганрогском авиазаводе № 86 в технологический процесс внедрили новое уникальное оборудование. Например, гидропрессы для изготовления листов обшивки методом обтяжки с растяжением, электровоздушные агрегаты термообработки, сварочные автоматы и полуавтоматы.
В цехе агрегатной сборки были построены стапели, соответствующие членению лодки на четыре отсека. Были освоены новые технологические процессы, такие, как групповая обработка деталей, гибка трубопроводов с гидронаполнением, химическое фрезерование, ультразвуковая пайка.
Для обеспечения водонепроницаемости лодки впервые сборка велась с применением герметика У-ЗОМС взамен ранее применявшейся тиоколовой ленты. Началось внедрение крупнопанельных элементов из алюминиевого сплава, что существенно снизило массу и позволило добиться большей точности изготавливаемых деталей, применен литейный сплав Ал-8 для силовых узлов (впоследствии сыгравший роковую роль в судьбе машины) и литье из стали марки 35ХГСА.