По-прежнему отмечалась ненормальная работа системы охлаждения масла, оставляла желать лучшего система сброса бомб с наружной подвески, тормоза на колеса были не эффективны и многое другое. В целом дефекты, выявленные на контрольных испытаниях машины № 105142, в значительной своей массе сохранились, и, по сути, бракованные самолеты продолжали поступать в строевые части.
В начале октября 1945 года завершились контрольные испытания еще одной машины завода № 1 – № 106036. По сравнению с самолетом № 106037 на нем колеса заменили опытными размером 800х260 мм с колодочными тормозами. Установили, в частности, агрегат объединенного управления винтом и газом ВГ-ЦИАМ-1744, систему нейтрального газа НГ 1-й зоны от выхлопа мотора, радиоопознаватель СЧ-3, электрогенератор ГС-15-500 вместо ГС-10-350, увеличена была длина пояса наружной подвески бомб ФАБ-100. Но контрольные испытания самолет так и не выдержал, новинки оказались «сырыми», а летные данные – по-прежнему заниженными. А в двери стучался 1946 год.
Первые 45 серийных «илов» предназначались для войсковых испытаний в 108-м гвардейском шап подполковника О.В. Топилина. Полк освоил машину в 1-й запасной авиабригаде и в марте 1945 года перебазировал в Германию на полевой аэродром Шпроттау. Прежде чем вступить в бой, экипажи «поработали» на полигоне по наземным мишеням. Боевые возможности нового штурмовика оказались намного шире, чем у его предшественника. Подтверждением этому стал учебный воздушный бой между Ил-10, пилотируемым капитаном А.Сироткиным, и истребителем Ла-5ФН, в кабине которого находился дважды Герой Советского Союза капитан В. Попков.
«Бой» прошел на равных. Неоднократно пленки фотопулеметов фиксировали победы как штурмовика, так и истребителя. Показательный полет позволил сделать главный вывод. Если в кабине штурмовика находится опытный инициативный летчик, то он имеет немало шансов одержать победу в поединке с истребителем.
Как следует из письма Ильюшина Маленкову и Шахурину от 13 марта 1945 года,
С первых дней наступления на Берлин боевую работу начали штурмовики 108-го гвардейского шап. Ил-10 наносили удары по скоплению танков, бронемашин и солдат противника. Свыше недели почти круглые сутки штурмовики «обрабатывали» вражеские позиции и все возвращались домой. Складывалось впечатление о неуязвимости машины, но 30 апреля полк понес первую потерю. При возвращении на базу в самолет летчика Городецкого попал крупнокалиберный снаряд…
В отчете по результатам войсковых испытаний отмечалось:
Массовые случаи выполнения фигур высшего пилотажа на Ил-10 обеспокоили Ильюшина, и 15 июня он вынужден был сообщить Шахурину: