1 июля ЗОК ЦАГИ приказом НКТП выделяется из ЦАГИ (завод №156). На И.Ф.Незваля, как на заместителя В.М.Петлякова по КБ-1 и ведущего по проекту, фактически ложится вся тяжесть работ по АНТ-42. 22 февраля 1936 года макетной комиссии был представлен макет самолета. До мая месяца шли согласования и доработки по заключениям макетной комиссии. Принимается правительственное решение передать АНТ-42 на совместные испытания 1 декабря 1936 года. 20 марта на совещании у начальника ЦАГИ Н.М.Харламова принимается решение выпускать первую машину без АЦН и закончить самолет в производстве к 1 июня 1936 года. Реально первый опытный АНТ-42 был в основном закончен постройкой к 9 ноября 1936 года и затем был вывезен без двигателей в расстыкованном виде на Центральный аэродром, где должны были начаться предварительные испытания. 23 декабря, за несколько дней до начала испытаний, были получены двигатели АМ-34ФРН.
ТБ-7 перед заводскими испытаниями. Центральный аэродром, 1937 г.
Опытный ТБ-7 4АМ-34ФРН, февраль 1937 г.
Предварительные испытания первого опытного самолета АНТ-42 проводились с 25 декабря 1936 года по 20 марта 1937 года. Испытания проводились без АЦН-2. 27 декабря с Центрального аэродрома самолет впервые поднялся в воздух. Подняли в воздух гигантскую машину шеф-пилот ЦАГИ М.М.Громов вместе с бортмехаником М.Ф.Жилиным. Первый полет прошел успешно. М.М.Громов после полета доложил, что машина вполне устойчива, легко слушается управления и что в поведении самолета никаких отклонений не замечено. По замечаниям экипажа после первых полетов провели ряд мелких доработок. Когда к ним приступили, то заодно решили провести и более крупные, ранее намеченные доработки, из которых наиболее существенным было новое расположение водяных радиаторов внешних двигателей. Вместо раздельной подвески радиаторов под каждым двигателем их решено было подвесить парами только под внутренними двигателями, в единой мотогондоле, переходящей в обтекатель шасси. Такое размещение радиаторов значительно улучшило аэродинамику внешних мотогондол и, в то же время, не ухудшило внутренних.
Одновременно решили сменить воздушно-масляные радиаторы на водомасляные. Кроме того, должны были сменить основные двигатели на новые и установить АЦН-2. Однако проверить эффективность всех проведенных доработок в полном объеме не удалось. Весной 1937 года началась реконструкция Центрального аэродрома. На аэродроме НИИ ВВС на Чкаловской проводить заводские испытания не разрешили военные, поэтому руководство авиационной промышленности предложило ОКБ перебазироваться на небольшой подмосковный аэродром в Подлипках. После выполнения работ по доработке самолета на Центральном аэродроме, АНТ-42 выполнил еще три полета, а затем перелетел в Подлипки, для проведения дальнейших испытаний.
В первом же полете с нового места базирования летчик-испытатель ЦАГИ В.В.Рыбушкин на посадке потерпел аварию повредил шасси и его узлы крепления к центроплану, обтекатели шасси и штурманскую кабину, машина получила также ряд других, более мелких повреждений.
А.Н.Туполев, 1935 г.
Всего в ходе предварительных испытаний удалось выполнить 14 полетов. Были зафиксированы следующие основные характеристики первой опытной машины АНТ-42 4 АМ-34ФРН (мощность двигателей по 930/1200 л.с., винты металлические ВРШ-ЗБ, трехлопастные диаметром 3,9 м):
Размах крыла, м 39,00
Длина самолета, м 22,78
Высота самолета, м
в линии полета 8,16
на стоянке 6,40
Площадь крыла, м2 188,40
Емкость бензобаков, л 10996
маслобаков 175
Полетная масса, кг 23600
Максимальная скорость, км/ч
у земли 322
на 1000 м 335
2000 м 348
3000 м 362
3600 м 370
4000 м 368
На основании предварительных испытаний были сделаны следующие заключения (предварительный отчет по испытаниям самолета ТБ-7 4 АМ-34ФРН):
"…1. Максимальные скорости сравнительно с расчетными снижены.
2. Вибрации самолета ни при каких режимах полета не наблюдалось.
3. Необходимо увеличить эффективность руля поворота и довести нагрузки на ногу до нормальных.
4. Необходимо доработать винтомоторное оборудование.
5. Вооружение и все оборудование самолета испытанию не подвергалось…"
До 1 августа 1937 года самолет находился на ремонте, после его окончания машину подготовили к контрольному облету заводским экипажем. Однако этого не произошло, так как от ВВС поступило указание о срочной передаче самолета на совместные госиспытания, а прибывшая на заводской аэродром испытательная бригада, назначенная командованием НИИ ВВС во главе с ведущим инженером-испытателем И.М.Марковым и летчиком-испытателем П. М. Стефановским, заводской облет отменила и тут же приступила к изучению самолета и его систем и к оформлению документации о приемке самолета. Помимо них в испытательную бригаду входили второй пилот В.Е.Дацко, штурман-бомбардир С.А.Черкасов, штурман А.М.Бряндинский. От промышленности в состав летного экипажа входили ведущий инженер по летным испытаниям А.С.Рахманин и бортмеханик М.Ф.Жилин. Военный инженер 1-го ранга И.В.Марков и летчик-испытатель П.М.Стефановский с момента первого знакомства с ТБ-7 стали его активными сторонниками и защитниками, во многом именно от их активной и твердой позиции в дальнейшем машину удалось сохранить в производстве и на вооружении. Помимо них в испытаниях участвовали летчики-испытатели А.Б.Юмашев, М.А.Нюхтиков и др.