Максимальная скорость Су-6 АМ-42 при полетном весе 6200 кг у земли составила 492 км/ч, на высоте 1860 м – 521 км/ч. На высоту 1000 м самолет забирался за 2 мин.
В ходе испытаний крупнокалиберные пушки 11П заменили 23-мм пушками ВЯ (240 патронов). Вес нормальной бомбовой нагрузки увеличился до 600 кг.
Испытания Су-6 с ВЯ начались 28 апреля, но уже 16 мая были приостановлены. После получения с завода № 24 другого экземпляра мотора АМ-42 испытания самолета предполагалось продолжить.
К этому времени успешно закончились государственные испытания штурмовика-бомбардировщика Ил-8 с АМ-42 и подходили к завершению испытания штурмовика Ил-10 с АМ-42. Оба самолета по летным данным были близки к самолету Су-6 АМ-42.
В этих условиях нарком авиапрома А. И. Шахурин без согласования с командованием ВВС КА дает указание о развертывании на заводе № 18 серийного выпуска Ил-8 с АМ-42, как имеющего меньшие технические риски при организации массового производства. Соответствующий приказ директор завода А. А. Белянский отдал 18 мая.
Пытаясь отстоять свой штурмовик, Сухой 19 мая 1944 года направил Шахурину письмо, в котором просил «при решении вопроса о внедрении в серию нового образца штурмовика взамен Ил-2» учесть предварительные результаты испытаний самолета Су-6 АМ-42. Он отмечал, что «при равном вооружении» Су-6 на заводских испытаниях «показал результаты значительно более высокие, чем данные самолета Ил-8», летчики НИИ ВВС подтвердили положительное заключение «при прошлогодних государственных испытаниях» об устойчивости, управляемости и маневренности самолета, а также о простоте посадки. Задержка представления акта НИИ ВВС о государственных испытаниях Су-6 объяснялась отсутствием мотора.
Известно, что это письмо рассматривалось Г. М. Маленковым, но никаких реальных шагов с его стороны не последовало.
К тому же в полетах 12 и 17 июня обнаружился опасный дефект вновь установленного на самолет мотора АМ-42 зав. № 4277 – загорание топливной смеси во всасывающих патрубках в полете. Главный инженер ВВС КА генерал-полковник Репин запретил полеты на Су-6 с этим мотором. Быстро заменить мотор не удалось, так как завод № 24 задерживал его поставку. Сухой обратился за помощью к наркому Шахурину в получении кондиционного мотора АМ-42. Но тот ничем не помог. Ко времени официального прекращения испытаний 2 июля опытный Су-6 выполнил 24 полета с суммарным налетом 10 ч 25 мин.
Вскоре последовало решение о принятии на вооружение ВВС КА штурмовика Ил-10 АМ-42, который имел несколько лучшие летные данные, чем Су-6 и Ил-8.
Известно, что Су-6 с АМ-42 доводился вплоть до начала февраля 1945 года, когда ГК НИИ ВВС вынес окончательное заключение о нецелесообразности дальнейших работ по самолету.
Одновременно с работами по Су-6 в ОКБ Сухого строился двухмоторный бронированный штурмовик Су-8 2М-71. Вооружение самолета включало батарею из двух пушек Ш-37 и двух пулеметов УБК под фюзеляжем,