На рулежке и взлете самолет хорошо выдерживал прямолинейное движение, был «послушен к тормозам», тенденций к подъему хвоста и развороту не имел. Самолет быстро набирал скорость и отрывался от земли.
Мотор работал устойчиво без признаков детонации, показывая хорошую приемистость. Новая схема размещения водо- и маслорадиаторов оказалась вполне удачной: температура воды и масла на всех режимах полета находилась в пределах нормы. В то же время воздушный пылефильтр ЦАГИ не обеспечивал требуемых значений наддува воздуха на номинальном и взлетном режимах. Требовалось изменить его конструкцию. Для надежной работы системы охлаждения предлагалось повысить давление воды на входе в помпу путем увеличения диаметра пароотводящих трубок от блоков цилиндров до 14–16 мм (вместо 12 мм) и диаметра компенсационной трубки до 40 мм (вместо 33 мм). Кроме этого, в маслосистему самолета было необходимо ввести приспособление, обеспечивавшее «зашпринцовку масла в систему мотора перед запуском». Дело в том, что в связи с введением поддона картера «мотор значительно осушился» и при запуске работал без подачи масла (по манометру) в течение 5–10 с.
По летным, пилотажным и эксплуатационным возможностям новый штурмовик производил вполне благоприятное впечатление, но постоянная тряска не позволяла нормально летать.
К середине июня на самолет было установлено новое увеличенное хвостовое оперение. С ним самолет к 1 июля сделал 5 полетов. Как и прежде, «во всех полетах отмечается винтовая тряска, винт не подобран».
В первой декаде июля заводом № 35 был подготовлен еще один экземпляр винта АВ-5л-18А с улучшенной аэродинамической балансировкой и передан в Куйбышев на 18-й завод для производства летных испытаний. При полетах с этим винтом тряска уменьшилась, но окончательно ликвидировать тряску все же не удалось. Теперь тряска появлялась при несколько меньших оборотах – 2200 об/мин. Мотористы считали, что при соответствующей доводке винта тряска прекратится. Однако в ходе совместных 100-часовых испытаний на заводе № 24 моторов АМ-42 и опытного флюгерного винта АВ-7л-18А (лопасти винта выполнялись по одному чертежу с АВ-5л-18А) в июле произошли аварии двух моторов (зав. № 4226 и № 4229). В обоих случаях разрушились демпферные пружины муфты сцепления приводного центробежного нагнетателя с коленчатым валом. Ни один из этих моторов не наработал 25 режимных часов на стенде. На «разборе полетов» специалистам завода № 35 пришлось напомнить членам комиссии, что еще в июле 1941 года первый образец винта серии АВ-5л прошел заводские 100-часовые испытания на опытном моторе М-90. Никакой тряски не наблюдалось. На Ил-2М срочно установили серийный винт АВ-5л-158 диаметром 3,6 м. Тряска исчезла. Стало ясно, что ссылки на недоработанность винтов справедливы лишь отчасти.