Первая и вторая машины стоят на сборке, но из-за большого количества неувязок, сборка их продвигается медленно. Первая машина будет собрана и сдана на аэродром в январе 1940 г.».

В январе 1940 года в Москве комиссия НКАП и ВВС обсудила состояние дел по И-180 и пришла к компромиссу: для ускорения постройки третьего экземпляра истребителя не устранять часть выявленных дефектов, а шасси сохранить по типу второй машины. Тогда же обязали завод № 21 построить в феврале 10 и в марте 20 самолетов и предложили Поликарпову отработать на третьем И-180 установку приемо-передающей радиостанции.

Третий экземпляр И-180 войсковой серии внешне (за исключением капотов мотора) не изменился, но на нем установили давно обещанный двигатель М-88 Р, оснащенный редуктором с необходимым передаточным соотношением и четырьмя синхронными пулеметами, а также замками для подвески бомб.

Машину построили на Горьковском авиазаводе № 21, и ее первый полет состоялся 10 февраля 1940 г. Заводские испытания завершились, в общем, благополучно, но 25 мая самолет потерпел аварию. Летчик НИИ ВВС С. П. Супрун выполнял инспекторский полет после завершения заводских испытаний. При заходе на посадку на высоте около 1000 м Супрун убрал шасси, но затем из-за неровной работы двигателя и появившихся хлопков белого дыма из выхлопных патрубков снова выпустил их на втором развороте, приняв правильное решение садиться.

На подходе к аэродрому летчик увидел знак, запрещающий посадку, поскольку на посадочной полосе остановился с выключенным двигателем пассажирский самолет «Сталь-3». Тем не менее Супрун учел это обстоятельство и приземлился значительно правее застрявшей на полосе машины. Казалось все препятствия позади, но, пробежав около 100 м, истребитель неожиданно стал разворачиваться влево. Попытка сохранить направление пробега не удалась, самолет скапотировал. Летчика же, отделавшегося легкими ушибами и царапинами, благополучно извлекли из перевернувшегося самолета.

Расследование показало, что причиной аварии стало разрушение одной из опор шасси. Самолет отремонтировали, но злоключения И-180 на этом не закончились.

Весной 1940 года ведущий инженер НИИ ВВС А. С. Воеводин, ознакомившись с состоянием производства И-180 на заводе в Горьком, сообщал, в частности:

«Завод имеет задание на постройку только войсковой серии в 10 штук. Решения, принятые на совещании на заводе № 21 под председательством заместителя НКАП тов. БАЛАНДИНА, были затем отменены НКАП с постановкой перед заводом основной задачи – форсирования сдачи основной продукции самолетов И16-М63 . Никакого задания на подготовку к переходу на серийный выпуск самолетов И180-М88 завод также не имеет . Завод людей из своего конструкторского бюро целиком использует на машине т. Пашинина и на серийном самолете…

Я считаю, что основным истребителем у нас должен быть истребитель с мотором воздушного охлаждения с улучшенной аэродинамикой».

В полете 6 июля летчик-испытатель НИИ ВВС А. Г. Прошаков допустил ошибку при выполнении высшего пилотажа «бочки». Не справившись с управлением, пилот выбросился с парашютом. Эта авария фактически поставила точку в биографии И-180. Вдобавок, летом 1940 года мотор М-88 из-за дефектов, выявленных в ходе опытной эксплуатации, сняли с производства.

Пока испытывали И-180, завод в Горьком в апреле 1940 года сдал заказчику три серийных истребителя, продемонстрированных на первомайском параде в Москве.

Бытует мнение, и это похоже на правду, что на судьбу И-180 повлияла и поддержка наркомом Шахуриным истребителя И-21 («21» – номер Горьковского авиазавода), создававшегося под руководством М. М. Пашинина на том же предприятии. Дело в том, что Шахурин до назначения наркомом авиационной промышленности был секретарем Горьковского обкома ВКП (б) и, по некоторым сведениям, проявлял патриотизм в отношении И-21.

Однако не все разделяли мнение наркома и предлагали возобновить работу по самолету И-180. Но нарком Шахурин был непреклонен и в письме от 9 октября 1940 года сообщил ведущему конструктору по самолету Соколову и директору завода № 21 Воронину:

«Возобновление работ по трем самолетам И-180, строившимся как эталоны для серийного производства завода № 21, не может быть разрешено.

Продолжать дальнейшие работы по доводкам и испытаниям этих самолетов нецелесообразно ввиду имеющегося решения по программе завода на 1941 г.».

Судьбу И-180 решило начавшееся активное сотрудничество Советского Союза с гитлеровской Германией, у которой единственный современный истребитель Bf109 (Ме-109) был с двигателем воздушного охлаждения. В январе 1940 года состоялся первый полет будущего истребителя Як-1, и вслед за ним, весной взлетели прототипы ЛаГГ-3 и МиГ-3, продемонстрировавшие высокие скоростные данные. Реакция командования ВВС на это была не только быстрой, но и самобичующей. В мае 1940 года, с оглядкой на Запад, начальник ВВС Красной Армии Смушкевич и военный комиссар ВВС КА Агальцов признали свои ошибки, направив в Комитет Обороны при СНК СССР доклад о состоянии ВВС КА, где, в частности, отмечали:

«Руководство ВВС (ЛОКТИОНОВ, АГАЛЬЦОВ, СМУШКЕВИЧ) проглядело, своевременно не заметило и не сигнализировало о быстром развитии авиации передовых капиталистических стран (Германия, Англия). Основываясь на испанском опыте, неправильно взяли упор, главным образом, на воздушный мотор, в то время как на Западе с мотором жидкостного охлаждения истребительная авиация сделала большие успехи.

Консерватизм и торможение старым руководством Наркомата авиационной промышленности развития новых образцов самолетов.

Либеральная политика по отношению к Наркомату авиационной промышленности со стороны руководства ВВС Красной Армии (военный совет, а впоследствии ГУАС), очень часто принимавшие от НКАП то, что им давали.

После проведенных организационных и других мероприятий со стороны ЦК и лично тов. Cталина, на сегодня вышедшие с заводов опытные машины стоят на уровне передовых капиталистических стран. Необходимо форсировать их доводку и испытание с тем, чтобы как можно быстрее запустить их в серийное производство…»

Несмотря на ставку, сделанную НКАП на истребители с моторами жидкостного охлаждения, Поликарпов не отказался от звездообразных двигателей. Мартовским 1940 года постановлением Комитета Обороны заводу № 1 предписывалось построить пять одноместных истребителей с двигателями М-90, а первый из них предъявить на испытания к 1 сентября.

В том же году изготовили три опытных истребителя. Но двигателя М-90 так и не дождались, и первый из них, получивший обозначение И-185, укомплектовали мотором М-81. Однако заводские испытания машины, начавшиеся в том же году, прервали из-за снятия М-81 с производства. Второй (И-186) и третий (И-187) самолеты оснастили моторами М-71. Но и М-71 оказался сырым, в итоге Поликарпов обратил внимание на двигатель М-82. Этот двухрядный мотор, созданный накануне войны под руководством А. Д. Швецова, оказался самым подходящим, но доводить эту машину пришлось уже в ходе войны. Отзывы о И-185 специалистов НИИ ВВС и летчиков, воевавших фактически на опытных самолетах, были самые восторженные. Однако для И-185 так и не нашлось места в советских ВВС.