Шасси самолета — трехстоечное с хвостовым колесом. Основные опоры шасси (800x260 мм) убирались в мотогондолы, а хвостовое колесо (400x150 мм) — в фюзеляж. Уборка и выпуск шасси — от пневматической системы. Для обеспечения безопасного противокапотажного угла основные опоры имели значительный вынос вперед.
Заводские испытания ОКО-6 проходил с безредукторными моторами М-88. Летные данные были достаточно высокими.
При взлетной массе в 5250 кг максимальная скорость у земли достигла 488 км/ч, а на высоте 7550 м — 567,5 км/ч.
Следует отметить хорошую скороподъемность самолета: высоту 5000 м он набирал за 5,5 мин. Потолок — 11 100 м. Нормальная скоростная дальность полета составила 700 км. Разбег — 369 м (14,8 сек).
Пробег — 466 м (20,5 сек). Время выполнения виража на высоте 1000 м составляло всего 20,7 сек. Несколько великоватой была посадочная скорость — 150 км/ч.
Отмечались недостаточная продольная и путевая устойчивость однокилевой короткохвостой машины на режиме подъема и виражах, склонность самолета к развороту на разбеге и пробеге вследствие того, что отсутствовал обдув вертикального оперения.
29 мая 1940 г. Начальник ВВС командарм 2-го ранга Я. В. Смушкевич в своем письме наркому А. И. Шахурину писал:
«Вопрос об ОКО-6 специально обсудить, устойчивость проверить: рисковано решать о пуске в серию. Тем не менее, ВВС он крайне необходим».
В июне 1940 г., вскоре после окончания первого этапа заводских испытаний, на совместном совещании руководства НКАП и УВВС КА было принято решение:
«…Считать целесообразным для постановки в серийное производство бронированного истребителя ОКО-6 2М-88 определить завод № 43. Всю необходимую подготовку для производства закончить в 1940 г.
К концу года построить 10 экземпляров самолета с измененным двухкилевым вертикальным оперением и безредукторными моторами М-88 различного направления вращения.
Предложить Таирову к 1 августа 1940 г. выпустить на заводские испытания модернизированный ОКО-6 с редукторными моторами М-88Р одинакового вращения…»
С 9 июня по 23 августа 1940 г. на заводе № 81 проводились работы по устранению недостатков ОКО-6, отмеченных на испытаниях. На самолете было установлено новое разнесенное оперение, удлинен фюзеляж. Затем машина была передана в ЦАГИ для производства повторных испытаний.
Постройка второго экземпляра самолета ОКО-6 — ОКО-6бис (в конце декабря он получил наименование Та-1) с редукторными моторами М-88Р одинакового вращения была закончена 11 сентября 1940 г.
Для заводских испытаний ОКО-6бис прибыл в 8-й отдел ЦАГИ 1 октября 1940 г. и 28 октября летчик А. И. Емельянов произвел рулежки и подлеты самолета. 31 октября 1940 г. самолет совершил первый вылет. Все прошло нормально. К 14 января 41-го было совершено 45 полетов.
Самолет был устойчив по всем трем осям, устойчив на виражах, прост на посадке. Но на приборных скоростях ниже 300 км/ч продольная устойчивость оказалась недостаточной.
Отмечались большие нагрузки на органы управления. Баффтинг не обнаружен, при полете на флаттер на высоте 4000 м до приборной скорости 565 км/ч вибраций не отмечалось.
Максимальная скорость у земли составила 470 км/ч, на высоте — 575 км/ч и на высоте 7050 м — 595 км/ч, посадочная скорость — 135 км/ч. Был осуществлен полет на одном моторе.
Оружие работало нормально. За время заводских испытаний было произведено 2980 выстрелов из пушек, из них в тире 1804 и в воздухе — 1176.
На взлете 14 января 1941 г. во время демонстрационного полета, не предусмотренного программой испытаний, отказал правый мотор (оборвались шатуны передней звезды) и Емельянов посадил самолет на лес. Самолет был разрушен.
По поводу случившегося высказывалось обоснованное результатами исследований предположение о возможном отказе регулятора винта Р-2, приведшем к раскрутке винта и разрушению мотора.
Ведущему инженеру по самолету Елагину был объявлен выговор за организацию несанкционированного полета.
31 января 1941 г. заводские испытания официально были закончены. Отчет по самолету оформлялся.
Отмечалось, что получен практический потолок 10 000 м, время набора высоты 5000 м — 6,3 мин, а 8000 м — 11,6 мин. Разбег на взлете — 324 м, пробег — 406 м. Скоростная дальность полета — 1200 км.