Приказом нового начальника ГУ ВВС П. В. Рычагова (фактически — главкома ВВС, только должность тогда называлась иначе) от 1 октября 1940 г. руководство НИИ ВВС было обязано в кратчайшие сроки провести испытания ДБ-240 2М-105, считая это первоочередной задачей. Рычагов потребовал испытать самолет за две недели и подготовить отчет по ним не позднее 20 октября. Кроме того, П. В. Рычагов приказал А. И. Филину ежедневно докладывать ему о ходе работ по новейшему бомбардировщику. Ведущими летчиками по госиспытаниям были назначены Л. П. Дудкин и М. А. Нюхтиков, ведущими штурманами — Н. П. Цветков и С. З. Акопян, а ведущим инженером — Н. Н. Фингеров.

Испытания производились на подмосковном аэродроме НИИ ВВС и были закончены 17 октября 1940 г. Летно-технические данные самолета, выявленные в ходе полетов, привели к заметным изменениям по отношению к самолету как в аппарате НКАП, так и в ВВС. Выяснилось, что ДБ-240 по всем основным пунктам не удовлетворял требованиям технического задания, что, впрочем, было и неудивительно: ведь моторы-то применялись другие, менее мощные. Важным оказалось не само по себе несоответствие требованиям, а степень этого несоответствия. По максимальной скорости полета с выпущенной башней самолет оказался не лучше ДБ-3Ф. Его потолок не мог устроить военных, ведь ильюшинская машина легко забиралась гораздо выше.[3] Время набора высоты 5000 м было очень большим.

Лишь дальность полета да емкость бомбоотсека выделяли ермолаевский бомбардировщик в лучшую сторону, и то лишь потенциально: ведь набитая бомбами и бензином «под пробку» машина едва могла оторваться от земли.

Руководители ВВС ждали от Ермолаева чуда (только чудом можно было выполнить все обещания), но чуда не произошло. В докладе главного инженера ВВС генерал-лейтенанта ИАС Репина с горечью отмечался длинный перечень технических недостатков самолета, главными из которых были названы:

— недостаточная поперечная устойчивость самолета;

— слишком тяжелое управление самолетом;

— ненадежная работа тормозов;

— несоответствие размера колес основных стоек шасси (1000x350 мм) полетной массе самолета более 10 000 кг;

— отсутствие протектора на бензобаках;

— перегрев масла и воды;

— трещины выхлопных коллекторов;

— плохая металлизация и т. п.

Вид изнутри на верхнюю установку пулемета БТ калибра 12,7 мм.

Признавалось, что «по основным летно-тактическим данным самолет… стоит только на уровне современных серийных самолетов данного класса…» Но не это оказалось самым важным. Командование ВВС осознало, что машина не столь хороша, «по большому счету», что его, командование, едва не обвели вокруг пальца. Поэтому 13 ноября 1940 г. в НИИ ВВС было созвано заседание Технического совета, в работе которого приняли участие генералы Рычагов, Астахов (заместитель начальника ГУ ВВС), Гусев, Федоров и Филин, представители промышленности Шиц (заместитель начальника Первого ГУ НКАП), Озимков, Ермолаев и Шенкман (директор зав. № 18), а также летный и инженерный состав НИИ ВВС, участвовавший в испытаниях ДБ-240. Докладывали ведущий инженер по самолету военинженер 3 ранга Н. Н. Фингеров, летчики майор М. А. Нюхтиков и подполковник П. М. Стефановский.

Решение Технического совета для судьбы самолета было настолько важным, что стоит привести довольно длинную цитату:

«Предъявленный на ГИ опытный самолет ДБ-240 с 2М-105 (из-за отсутствия М-106) производства завода № 240 в результате испытаний показал, что:

а) самолет с большой длиной разбега в перегрузочном варианте. Требует аэродромов с размерами 2500*2500 м, наличия взлетной дорожки с длиной 1200–1300 м;

б) самолет имеет неудовлетворительную продольную и недостаточную поперечную устойчивость и большие усилия на штурвале и педалях;

в) не доведено стрелковое вооружение и в предъявленном виде исключает возможность его нормальной эксплуатации;

г) бомбардировочное вооружение не обеспечивает безопасность сбрасывания бомб и не дает возможности разгрузки бомбоотсека от бомб калибра 250 и 500 кг;

д) не обеспечивается нормальная температура масла и воды ВМГ при высокой температуре воздуха у земли…

Наряду с перечисленными недостатками самолет ДБ-240 имеет ряд весьма положительных свойств — хороший обзор из кабины летчика и штурмана, большую емкость бензобаков, возможность подвески внутри фюзеляжа 4-х бомб по 500 кг, хорошую схему оборонительного огня и несложность взлета и посадки.

На основании этого Технический совет считает:

а) моторы М-105 для самолета ДБ-240 являются слабыми по своей мощности и высотности. С моторами М-105 самолет ДБ-240 считать переходным к самолету с более мощными моторами;

б) считать целесообразной постройку самолетов ДБ-240 под моторы АМ-35А и в дальнейшем под моторы АМ-37 или под дизели;

в) опытный экземпляр самолета ДБ-240 с 2М-105 необходимо немедленно передать на завод № 240 с целью установки на него к 15 декабря 1940 г. моторов АМ-35А, доводки управляемости самолета и выявления его летно-технических данных;

г) дефекты самолета ДБ-240 2М-105, выявленные в процессе государственных испытаний, подлежат устранению на самолетах ДБ-240 производства завода № 240 в порядке и по срокам, определенным протоколом совещания в ГУ ВВС КА от 12 ноября 1940 г. с участием представителей НКАП.

Один из самолетов ДБ-240 2М-105 с устраненными дефектами надлежит предъявить в НИИ ВВС на контрольные испытания…

е) Технический совет отмечает низкое качество заводских испытаний самолета ДБ-240 2М-105, в результате чего основные дефекты самолета на испытаниях не выявлены и надлежащим образом не оценены, что привело к затяжке в их устранении».

После этого нарком авиапромышленности А. И. Шахурин и начальник ГУ ВВС П. В. Рычагов издали совместный приказ № 640/0288 от 17 ноября 1940 г., один из пунктов которого предусматривал «принять и оформить 70 самолетов ДБ-240 2М-105, изготовленных по образцу эталона с устраненными дефектами; самолет ДБ-240 2М-105 принять к эксплуатации с ограничением взлетного веса 12 000 кг», а другой обязывал главного конструктора Ермолаева провести заводские испытания бомбардировщика ДБ-240 с двумя моторами АМ-37 по сокращенной программе и к 15 декабря 1940 г. (то есть через месяц!) предъявить самолет на государственные испытания.

В носовой огневой точке у штурмана был смонтирован пулемет ШКАС калибра 7,62 мм.