Первый полет прототипа нового самолета состоялся 4 мая 1979 года. Вторая кабина размещалась над отсеком с боекомплектом для пушки. Высота вертикального оперения была увеличена на 510 мм. Пилотирование могло осуществляться из обоих кабин. Наиболее серьезному усовершенствованию подверглось БРЭО самолета, в состав которого была введена БРЛС Вестингауз WX-50, расположенная в подвесном подфюзеляжном контейнере. Станция, созданная на базе метео-РЛС, решала три основные задачи - осуществляла картографирование, обнаруживала малоразмерные наземные цели, а также обеспечивала полет в режиме огибания рельефа местности. В другом подфюзеляжном контейнере, расположенном на параллельном пилоне, находилась тепловизионная станция Тексас Инструменте AN/AAR-42, совмещенная с лазерным дальномером-целеуказателем Ферранти 105. Оптоэлектронные системы и БРЛС не были объединены в комплекс и управление ими не было автоматизированным (по мнению американцев для небольших скоростей полета штурмовика последнего и не требовалось). Машину оснастили, также, ИНС Литтон LN-39, модифицированным ИЛС фирмы «Кайзер» и двумя монохромными индикаторами на ЭЛТ в задней кабине.
Серийный самолет, получивший обозначение А-10В, должен был иметь БРЛС и оптоэлекгронные датчики, размещенные в гондолах шасси, что улучшало аэродинамику и освобождало подфюзеляжные пилоны для боевой нагрузки. Кроме того, предполагалось. установить односекционный козырек кабины летчика и единый колпак фонаря. Заднюю кабину планировали защитить комбинированными броневыми преградами, состоящими из листов алюминиевых и титановых сплавов, а также нейлона.
Летные испытания штурмовика A-10N/AW проводились в 1979-1982 гг., было выполнено более 300 полетов. Предполагалось, что в 1983 году он будет принят на вооружение. Кроме того, исследовался и одноместный вариант «ночного» с самолета с более простой электроникой (без БРЛС, но с тепловизором), однако заказа на ночные штурмовики так и не последовало - командование ВВС предпочло сосредоточить усилия на создании ударных всепогодных вариантов сверхзвуковых истребителей F-15 и F-16.
Англо-аргентинская война из- за Фолклендских островов вызвала некоторый интерес к двухместному варианту штурмовика в ряде зарубежных государств. Учтя конъюктуру рынка, фирма «Фэрчайлд Рипаблик» предложила экспортную модификацию А-10В, предназначенную для действий над морем. По сравнению со своим «сухопутным» предшественником этот самолет имел увеличеную дальность полета, противокорабельное вооружение (УР «Экзосет» и «Гарпун»), а также ракеты класса «воздух-воздух» AIM-9L «Сайдуиндер». Велись переговоры о продаже 70-80 самолетов ряду стран Ближнего Востока и Юго- Восточной Азии, однако конгресс США не поддержал планы экспорта усовершенствованных штурмовиков…
В конце 1970-х годов фирма «Мартин Мариетта» начала работы по созданию контейнерной оптоэлектронной навигационно- прицельной системы LANTIRN, в состав которой входила РЛС миллиметрового диапазона, два тепловизора (с широким и узким полем зрения) и лазерный дальномер- целеуказатель. Система, предназначенная для оснащения тактических ударных самолетов, должна была обладать необычайно широкими возможностями, обеспечивая полет на предельно малой высоте в ночных условиях с огибанием рельефа местности (как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режимах), обнаружение и опознавание наземных целей (в том числе и в автоматическом режиме, по заранее введенному в память компьютера визуальному образу цели), применение оружия. Информация, поступающая от датчиков системы, выводилась на широкоугольный ИЛС.
Сначала работы по программе велись в достаточно быстром темпе, однако в 1981 году они были, по существу, заморожены из-за сомнений заказчика в способности фирмы достичь заявленных характеристик. В 1983 году, после некоторой корректировки (в частности, пришлось отказаться от многоканальности и, на первом этапе, от режима автоматического сопровождения) разработка LANTIRN возобновилась и в середине 1984 года на испытания был представлен ее первый макетный образец. Предполагалось, что 100 из 720 комплектов системы
LANTIRN, которые планировал заказать Пентагон, с 1987 года начнут устанавливаться на штурмовиках А-10, а остальные - на истребителях F-15 и F-16. Однако в дальнейшем от оснащения одноместного штурмовика столь сложной и дорогостоящей системой отказались.