Первые два самолета Ту-204 №N 64001 и № 64002 строились на опытном заводе АНТК им.А.Н.Туполева, первая машина предназначалась для проведения летных испытаний, вторая- для статических испытаний. В 1988 г. обе машины были построены и Ту-204 № 64001 был перевезен в ЖЛИ и ДБ для проведения наземных и летных испытаний. Для проведения летных испытаний на Ту-204 № 64001 был назначен экипаж в составе: командир корабля - заслуженный летчик-испытатель А.И.Талалакин, второй пилот - летчик испытатель 1-го класса В.Н.Матвеев, штурман - заслуженный штурман -испытатель А.Н.Николаев, бортинженер - бортинженер-испытатель 1-го класса В.В.Соломатин, ведущий инженер - ведущий инженер-испытатель 1-го класса М.В. Панкевич.
2 января 1989 экипаж, возглавляемый А.И.Талалакиным, в 12 часов 48 минут с аэродрома ЛИИ МАП впервые поднял первый опытный Ту-204 № 64001 в небо. В первом коротком полете, продолжавшемся 32 минуты, самолет совершил полет по круговому мар- шруту, прошел над ВПП и совершил посадку.
Основной объем Заводских испытаний самолета Ту-204 был закончен к декабрю 1993 г.( Предварительный Акт по испытаниям был подписан 23.12.93 г.). С началом испытаний, которые проходили без особых осложнений, было принято решение руководством МАП и МГА свести весь комплекс доводочных летных испытаний самолета типа Ту-204 (Заводские, Государственные) к одним, получившим название Лет- но-конструкторских испытаний. Такой подход позволял значительно сократить затраты времени и средств на испытания, так как Государственные испытания фактически во многом повторяли программу Заводских испытаний, а это было бы непозволительной роскошью в реальных условиях работы отечественной авиапромышленности начала 90-х годов.
В период с 2 января 1989 г. по 29 апреля 1994 г. ОАО АНТК им. А.Н.Туполева совместно с ЛИИ МАП, Гос- НИИ ГА и Гос НИИ АН были проведены основные летные испытания на 4-х самолетах Ту-204: одном первом опытном и трех серийных. В ходе испытаний к полетам по некоторым программам подключались и другие серийные самолеты Ту-204.
17 августа 1990 г. была выпущена первая серийная машина № 64003 постройки ульяновского завода, за ней последовала серия первых машин Ту- 204.
За период испытаний был выполнен большой объем полетов по подготовке летных экипажей ОАО АНТК им.А.Н. Туполева, АО "Авиастар", ЛИИ МАП, ГК НИИ ГА, авиакомпании "Внуковские авиалинии". Одновременно опытный и первые серийные самолеты приняли участие в авиационных выставках и салонах в Москве (г.Жуковский, аэродром ЛИИ МАП), в Париже (Ле-Бурже), в Фарнборо, в Гановере, в Индии, в Тайланде, в ОАЭ, в Иране и т.д.
Ту-204 на заводских испытаниях
Салон Ту-204
По результатам большого объема проведенных испытаний по программе ЛКИ были сделано Заключение о том, что самолет Ту-204 соответствует требованиям НЛГС-3 и ТЗ на разработку самолета.
С 25 марта 1993 г. по 20 декабря в авиакомпании "Внуковские авиалинии" самолет Ту-204 проходил эксплуатационные испытания. В ходе подготовки и проведения этих испытаний, помимо наземного и летного персонала авиакомпании, были задействованы многие подразделения АО АНТК им. А.Н.Туполева. В короткие сроки были подготовлены новые летные и технические экипажи для новых серийных машин. Летный состав из Внуково прошел объемную тренировку на комплексном тренажере самолета Ту-204.
Во время испытаний, летая по закрепленным трассам, самолеты активно выполняли различные коммерческие перевозки грузов. Самолеты летали по маршрутам в Санкт-Петербург, Волгоград, Екатеринбург, Иркутск, Минеральные Воды, Норильск, Омск, Киев, Минск, Алматы, Ташкент, Бишкек и др.
В декабре 1994 г. Госавиарегистр МАК после завершения сертификационных и эксплуатационных испытаний выдал на Ту-204 сертификат летной годности на самолет (двигатель ПС- 90А получил отечественный сертификат в 1992 г., а также сертификат на соответствие нормам ICAO по выбросу вредных веществ). Ту-204 в комплекте с ПС-90А отвечает самым жестким международным требованиям по экологии. В 1992 году в России была принята государственная Программа развития авиационной техники до 2000 года, по которой намечалось построить 530 самолетов Ту-204 различных модификаций. Этот самолет должен стать вместе со 145 Ил-96-300 основным типом магистрального самолета на внутренних и международных линиях, обслуживаемых отечественными авиакомпаниями. (К сожалению программа, как и многое из планировавшегося в современной России осталось на бумаге - на дворе 2000 год, а реально возят пассажиров всего лишь несколько самолетов). 23 февраля 1996 года самолет Ту-204 № 64011 совершил первый рейс с пассажирами по маршруту Москва-Минеральные Воды (самолет авиакомпании "Внуковские авиалинии"), до этого проводилась серия технических рейсов с работниками ОАО АНТК им. А.Н. Туполева, МАП и журналистами.
ОАО АНТК им.А.Н.Туполева подходило и подходит к программе Ту-204 не просто как к созданию нового высоко эффективного пассажирского самолета, а как к базовой конструкции, которая на многие годы должна определить появление большого количества модификаций различного назначения. Создатели самолета предусматривали проектирование целого семейства самолетов с широким варьированием по требованию заказчика различными типами устанавливаемых систем и агрегатов отечественного и зарубежного производства, что должно позволить оперативно реагировать на изменяющиеся требования рынка авиационных пассажирских услуг. В настоящее время на всех серийных самолетах семейства Ту-204 устанавливается часть оборудования иностранного производства: это инерциальные системы фирм Honeywell и Litton,система предупреждения столкновения в воздухе TCAS- 11 - Allied Signal или Collins, спутниковая система навигации GPS- Litton 2001. По составу оборудования самолеты удовлетворяют требованиям ICAO и Евроконтроля, вводимым с 1998 года. Отработанные элементы конструкции и комплексов оборудования во многом стали основой для других перспективных разработок АНТК им.А.Н.Туполева (Ту-334, Ту-330 и др).