Замеренные на испытаниях скорость и скороподъемность самолета оказались ниже расчетных. Скорость составляла 213 км/ч, практический потолок — 3650 м. Дальность оценивалась в 2000 км. Калинин упорно старался их «дожать» до требований задания. Дату полета над мерной базой несколько раз переносили из-за плохой погоды. Наконец, 21 ноября он состоялся. На борту гиганта находились 20 человек. На полном газу машина прошла первый створ. При высоких оборотах моторов и ранее наблюдался бафтинг хвостовых балок. По показаниям очевидцев, было слышно, как лопнула труба лонжерона левой балки. Ее разошедшиеся концы зажали управление рулем высоты. В 5 км от аэродрома К-7 клюнул носом и пошел к земле под углом около 40 градусов. При ударе сначала разлетелось шасси, затем машина ударилась носом фюзеляжа о землю. Шасси и переднюю гондолу подмяло под крыло. Начался пожар, взорвались бензобаки. Вся полотняная обшивка крыла быстро сгорела. Через несколько минут рядом совершили посадку два самолета сопровождения, подъехали автомобили. Три члена экипажа смогли вылезти сами, еще четверых живых вытащили спасатели, но двое умерли по дороге в больницу. В общей сложности пятнадцать человек, включая командира самолета, погибли.

Расследовавшая катастрофу комиссия под председательством заместителя начальника штаба ВВС В.К. Лаврова пришла к выводу, что основной причиной явилась ранее не запланированная установка седьмого мотора, которая создавала сильное вихреобразование на хвостовом оперении, усугубляемое воздействием вынесенных на длинных балках серворулей и недостаточной жесткостью ферм. В акте записано: «Катастрофа самолета К-7 произошла из-за потери управляемости самолета в продольном направлении, что было вызвано деформацией хвостовой части самолета». Сам же Калинин говорил о диверсии, приведшей к гибели гиганта.

29 декабря 1933 г. ГУАП распорядилось начать постройку еще двух опытных образцов К-7 в военном варианте, учтя недостатки первой машины. Предлагалось перенести седьмой мотор в другое место, переделать хвостовые фермы, сделать центровку машины более передней, усилить набор крыла, увеличить углы отклонения стабилизатора. Калинин внес в проект ряд изменений, направленных на устранение дефектов.

Самолет сначала делался под пять моторов М-34ФРН, но они отсутствовали, и конструктор перешел к шести М34- РН. Альтернативно пытались заказать специальную партию М-34Р с увеличенной степенью сжатия; это должно было улучшить высотные характеристики самолета. НИИ ВВС рекомендовал спроектировать запасной вариант с восемью М-34. Прорабатывались также спаренные установки с двумя М-34, работающими на один винт. Стальные нервюры крыла заменили более легкими дюралевыми; хвостовые балки приобрели четырехгранное сечение. Оборонительное вооружение должно было включать три пушки и 13 пулеметов. От турелей на тележках шасси отказались, заменив их башнями, выдвигавшимися вниз из крыла (примерно как на ТБ-3).

По расчетам, максимальная бомбовая нагрузка должна была составить 13 т. С 8500 кг бомб дальность полета оценивалась в 2000 км. При замене двигателей на М-34ФРН максимальная бомбовая нагрузка вырастала до 17 т. Но военных К-7 больше интересовал как транспортный самолет, способный взять на борт 150 — 200 бойцов. Конструктор обещал на второй машине получить скорость в 300 км/ч и практический потолок 7000 м.

Параллельно Калинин проектировал два пассажирских варианта — на 120 и 150 человек, а также бесхвостый вариант К-7 без балок, с вертикальным оперением на задней кромке крыла.

В мае 1934 г. приступили к изготовлению узлов второй машины. По предложению НИИ ВВС она строилась как военная с параллельным выпуском комплекта узлов для ее доработки в гражданскую. Возможно, что в ней учитывалось уточненное задание, в котором вооружение складывалось из восьми одиночных пулеметов ШКАС на турелях Тур-8. В некоторых документах указано, что все турели будут электрифицированными. У Тур-8 действительно имелся вариант, у которого элекгромотор вращал кольцо турели, а поднимал и опускал ствол стрелок вручную. Он назывался ЭТур-8 или Тур-16; такие турели ставили позже на разведчиках P-Зет. Внутри крыла намеревались смонтировать два кассетных держателя КД-2, а снаружи — четыре балки Дер- 16 (замененные чуть позже на укороченные Дер-26). В духе времени все они элекгрифицировались и соединялись с элекгробомбосбрасывателем ЭСБР-2. Но тросовая проводка сохранялась вместе с обычным сбрасывателем, считавшимся теперь аварийным. В состав оборудования включили радиостанцию 11-СК.

Для К-7, как и для ТБ-4 и МГ, готовили «центральную электростанцию» (вспомогательную силовую установку). Это был двухтактный мотор в 9 л.с. с принудительным воздушным охлаждением, вращавший основную динамо-машину (генератор постоянного тока) ДС-2600 (2,6 квт) и генератор РМ9 для радиостанции.

К маю 1935 г. этот самолет был готов примерно на 60%. Ставился вопрос о возможности постройки серии К-7 на новом заводе № 18 в Воронеже. Однако после катастрофы «Максима Горького» работы по самолетам-гигантам приостановили, затем опять выдали средства на их продолжение. Но вскоре пришли к выводу, что самолет Калинина не имеет существенных преимуществ по сравнению с более доведенным МГ. Да и само отношение к гигантским бомбовозам стало меняться.

1 февраля 1936 г. А.Н. Туполев, являвшийся тогда главным инженером ГУАП, написал письмо председателю Совнаркома В.М. Молотову. В нем он указывал на недостаточную, по его мнению, переработку Калининым исходного проекта. В частности, сохранилось обтянутое полотном недостаточно жесткое крыло. Туполев предложил прекратить постройку второго экземпляра К-7.

В апреле 1936 г. Я.И. Алкснис писал наркому обороны К.Е. Ворошилову: «...учитывая тяжелое состояние нашей авиапромышленности, не дающей нам самых необходимых боевых самолетов, считаю, что затрачивать средства и время на постройку К-7 нецелесообразно». В том же месяце ГУАП принял решение загрузить предприятие в Воронеже постройкой самолетов других типов. Конструкторское бюро Калинина в июле того же года расформировали. Построенный более чем наполовину второй экземпляр К-7 законсервировали, а потом разобрали.

Фактически еше с 1929 г. в ЦАГИ под руководством А.Н. Туполева начали делать прикидки по самолету еще больших размеров, чем АНТ-16. Он продолжал линию огромных многомоторных монопланов с толстым профилем крыла, гофрированной обшивкой и неубирающимся шасси, ощетинившихся во все стороны стволами пушек и пулеметов. Основные проблемы вызывала мотоустановка — в стране не имелось двигателей подходящей мощности для самолета такого веса.

Среди заданий, выданных в июле 1932 г. по постановлению Совета труда и обороны, фигурировал тяжелый бомбовоз ТБ-6 с шестью моторами М-44 (мощностью по 2000 л.с.). Он стоял и в плане опытного самолетостроения на 1933-34 годы. Самолет с этим обозначением встречался в подобных документах и ранее, но, судя по записанным параметрам, речь шла о варианте ТБ-4 под четыре мотора М-35 или ФЭД. Теперь же сделали следующий шаг по «лестнице» огромных бомбовозов. От этой машины требовали максимальную скорость 250 км/ч и практический потолок в 7000 м. Максимальная бомбовая нагрузка устанавливалась в 22 000 кг, нормальная — 15 000 кг. Самолет должен был нести бомбы калибром до 2000 кг. Вооружение складывалось из четырех пушек и семи-девяти пулеметов (включая три «тяжелых» — крупнокалиберных). Самолет должен был иметь максимальную дальность до 4800 км, а с 15 т бомб — 3300км. Машина была записана в категорию «экспериментальных» — то ли сомневались в ее необходимости, то ли в возможности построить. Однако в плане значился срок сдачи опытного образца — 1 декабря 1935 г.