Вскоре после окончания первого этапа летных испытаний (8 августа) на совместном расширенном заседании руководства НКАП и УВВС было принято решение: "Считать целесообразным для постановки в серийное производство бронированного истребителя ОКО-6-2М-88 определить завод №43. Необходимую подготовку закончить в 1940 г., построив 10 экземпляров самолета с безредукторными моторами М-88 различного направления вращения. Предложить тов. Таирову срочно, к 1 августа 1940 г. выпустить на заводские испытания ОКО-6 с редукторными моторами М-88Р одинакового вращения (степень редукции 0,666). В конце декабря 1940 г. дублеру ОКО-6 бис было присвоено обозначение Та-1. Заводские испытания второго экземпляра ОКО-6 бис были начаты 5 января 1941 г. Из-за утяжеления машины максимальная скорость по всем высотам стала ниже. У земли она упала до 447 км/ч, а на высоте 7050 м - до 590 км/ч. Однако все говорило о запуске машины в серийное производство. Вот только если бы не … авария, случившаяся 14 января 1941 г. Из-за поломки шатуна в одном из моторов, а машина шла на небольшой высоте, она рухнула в лесной массив и … пробила в нем настоящую просеку. А.И.Емельянов получил травму ноги. От смерти летчика спасла бронекабина. Он погиб позже, в конце мая 1945 г. на испытаниях в Средней Азии. А тогда его госпитализировали на пару месяцев. На месте падения самолета он высказался: "…Ремонту не подлежит".
Оценив обстановку, Таиров, видимо, прикинул: летных образцов истребителя нет. Один ОКО-6 на приколе после проведенных заводских испытаний, другой, едва не погубив летчика, засыпал своими обломками место аварии… Остается одно, писать в Кремль. И, спустя несколько дней после того, как уехала аварийная комиссия, Таиров обратился к председателю СНК В.М.Моло-тову с письмом, в котором было отмечено, что два экземпляра самолета ОКО-6 выполнили 120 полетов и продемонстрировали незаурядные летные качества. По оценке испытателей из ЛИИ ЦАГИ самолет был простым и доступным для строевых пилотов. Он был способен выполнять все фигуры высшего пилотажа и летать на одном двигателе вплоть до высоты 4100 м. В послании Таиров особо подчеркнул, что самолет ОКО-6 бис по своим данным и по вооружению значительно превосходит аналогичные иностранные истребители (как одномоторные, так и двухмоторные). Кроме того, по мнению главного конструктора, полученные показатели являются минимальными и до конца 1941 г. могут быть улучшены за счет других моторов и увеличения запаса топлива. Для проведения срочных государственных и войсковых испытаний Таиров предлагал срочно построить небольшую серию в 15-20 самолетов.
25 января 1941 г. вышло постановление ЦК ВКП/б/ и СНК СССР за №197-96, в котором Таирову было поручено построить и передать на государственные испытания два варианта Та-3. Первый с моторами М-89 к 1 мая 1941 г. и второй с моторами М-90 к 1 октября 1941 г. Для ускорения испытаний было предложено переделать (ремонтом) первый экземпляр ОКО-6. Варианты вооружения, согласно проекту были такими: на первом образце самолета 2 ШКАС и 4 ШВАК (либо взамен последних 4 пулемета Я.Г.Таубина калибром 12,7 мм. На втором экземпляре два ШКАС, 2x23 мм пушки МП-6 Тау-бина и одна пушка 37 мм Б.Г.Шпиталь-ного (ШФК-37).
В феврале 1941 г. новый нарком авиа-прома А.И.Шахурин издал приказ о реорганизации серийного завода №43 с выделением из его состава нового завода №483, т.е. бывшей опытно-производственной базы В.К.Таирова. Одновременно было принято решение о прекра-щеннии разработки двухмоторного истребителя ОКО-8 (Та-5), поскольку двигатель АМ-37 оказался неудачным, с ним еще не летал ни один самолет.
В мае 1941 г. заводу №483 удалось оперативно переделать первый опытный самолет ОКО-6 в Та-3. Его оснастили двумя моторами М-89 взлетной мощностью по 1300 л.с. и номинальной мощностью 1250 л.с. на высоте 6000 м. Вообще же дела с моторами обстояли настолько плохо, что С.К.Туманского хотели арестовать и уже сняли с должности главного конструктора завода №29. Однако тут вмешался А.А.Микулин, чей авторитет для Кремля был весьма внушительным. Ему удалось отбить Туманского от чекистов, и он сделал его своим первым заместителем, как прекрасного доводчика. В 50-е годы Туманский стал преемником Микулина после снятия последнего с работы. Взамен С.К.Туманского главным конструктором завода стал Е.В.Урмин, который продолжил доводку моторов М-88 и совершенствование 18-ти цилиндрового двигателя М-90.
Испытания Та-3 с мая 1941 г. проводил инженер-летчик Ю.К.Станкевич. Летные качества были оценены высоко. Отмечалось, что в пилотировании он проще одномоторного МиГ-3. Истребитель практически не входит в штопор (как У-2 Поликарпова), а при потере скорости опускает нос. При более мощных двигателях, чем у Та-1, этот самолет показал хорошую скороподъемность по всем высотам. Заключение по летным испытаниям в ЛИИ НКАП было положительным:"рекомендовать Та-3 к серийному выпуску с основным назначением истребителя самолетов и танков. Уже через какой-то месяц требования ВВС к двухмоторному самолету резко изменились. Пришла война. Дальность полета Та-3, составлявшая 1000 км на скорости 0,8 Vmax (442 км/ч) считалась недостаточной и ее рекомендовали удвоить, а серийное производство отложили вновь.