Первые опытные взлет и полет самолета-матки ТБ-3 с подвешенной под правое крыло торпедой с учебными бомбами были выполнены 30 августа 1935 года. Начало 1936 года ушло на подготовку строящихся ПТ к испытаниям, которые начались летом. 24 июля 1936 года планер ФЗ с измененным углом стабилизатора без редана был подвешен к жесткой опускающейся системе самолета-матки ТБ-3, произведены взлет и полет на высоте 2000 м. Отцепка не осуществлялась, посадка самолета-носителя с ПТ нормальная. Следует отметить, что на этапе опытных образцов ПТ имели кабину для пилота, который вел наблюдения за автоматикой в ходе испытаний. Он не вмешивался в действия автопилота и других механизмов, если в том не было необходимости. В дальнейшем, отработав телемеханическую систему наведения, намечалось делать беспилотные ПТ. Любопытно, что в некоторых документах встречается название "человеко-торпеда", активно употреблявшееся в 1936 году. Предназначался этот вариант ПТ для визуального наведения на крупную цель (линейный хо- рабль или береговая база). После сброса боевого заряда пилот должен был уводить планер в сторону на 4-6 миль и сажать на воду, затем крылья отстегивались, и планер превращался в своеобразный катер. Используя имевшийся на борту подвесной мотор, пилот уходил от пораженной цели. Учитывая культивировавшийся в те годы дух самопожертвования, можно предположить, что такие пилоты могли стать смертниками. Хроника испытаний ПТ такова: 28 июля 1936 года осуществлен полет планера. К его днищу была подвешена болванка массой 250 кг (массовая копия бомбы ФАБ-250). Произведены взлет, полет, отцепление и посадка на озеро Ильмень. 1 августа 1936 года выполнен полет планера с грузом 550 кг (фугасной бомбой без стабилизатора). Планирование после отцепки от носителя при скорости 185-190 км/ч устойчивое. Произведен сброс груза с пикирования под углом 70-750, скорость по прибору 320 км/ ч, посадка на озеро Ильмень. 2 августа 1936 года произведен полет планера с грузом 1000 кг (фугасной бомбой со стабилизатором). После отцепки от носителя планер сбросил бомбу с пикирования при скорости 340-350 км/ч. К 10 августа 1936 года были закончены испытания и приемка первых четырех ПТ.
Дальность их планирования с различными грузами составила в среднем 27 км. Необходимо сказать, что предлагался и вариант возвращения планера на самолет-носитель. В пояснительной записке к проекту отмечалось: "В настоящее время известен американский способ приема самолета на дирижабль. Однако этот способ не удовлетворяет нашу систему полностью. Более целесообразным представляется метод, который может быть назван "консольным": ПТ при приеме прикрепляется к самолету-матке концевой (консольной) частью одной из своих плоскостей С ПОМОЩЬЮ специального устройства (рама, ферма), связанного с шасси самолета. При этом летчик на ПТ, действуя как при полете в тесном строю, должен постепенно соприкоснуться своей плоскостью с плоскостью само- лета-матки или устройством на шасси, после чего зажимающие устройства должны крепко прижать плоскость ПТ к плоскости самолета-матки или специальному устройству". Другой вариант возвращения планера был предложен позже. В частности, предполагалось установить на него мотор, что по сути превращало его в подвесной самолет-торпедоносец.
В 1937-1938 годах УМС РККА планировало изготовление небольшой серии ПТ для окончательной отработки баллистики полета путем опытных пусков с самолета-носителя. Однако наступило то роковое время, которое самым трагическим образом отразилось и на судьбе проекта. Были арестованы многие работники ОКБ N21 во главе с его начальником Архаровым, тяжело пострадал коллектив завода N23. В результате правительственное задание по изготовлению серии ПТ было сорвано. Из доклада начальника Минно-торпед- ного института инженера флагмана 3 ранга Брыкина начальнику морских сил РККА Викторову от 21 октября 1937 г.: "Доношу, что в связи с удовлетворительными результатами испытаний ряда объектов было намечено провести полностью испытания в конце сентября 1937 года. Однако 11 сентября 1937 года все испытания и производственные работы по ПТ были прекращены в связи с приказом НКОП о ликвидации ОКБ N21 и слиянии его с ОСТЕХБЮРО. Испытательные базы в Кречевицах и на озере Ильмень без всякого предупреждения и без подготовки новой морской базы были ликвидированы с исключительной поспешностью. Несмотря на протесты представителей УМС были разобраны объекты и оборудование. На просьбы задержать ликвидацию базы хотя бы на несколько дней командование Л ВО сняло караулы и требует скорее освободить помещения и территорию. Все объекты, находящиеся на базе, НКОП намеревался отправить в Москву (в Подлипки), но по моему настоянию их доставили в Ленинград. Положение с объектами ПТ исключительно тяжелое".