При нормальном полетном весе 6976 кг максимальная скорость с моторами АМ-37 по расчетам составляла 650 км/ч на высоте 7300 м и 531 км/ч у земли. Время подъема на высоту 5000 м не превышало 5,7 мин, а на высоту 8000 м – 10,2 мин. Практический потолок – 11650 м. Разбег получался около 433 м, пробег – 236 м. Скоростная дальность полета (на 0,9 максимальной скорости) достигала 1070 км (в перегрузку 1720 км).
Летные данные с моторами АМ-35А, соответственно, получались хуже: максимальная скорость 619 км/ч – на высоте 7300 м, 527 км/ч – у земли, время подъема на 5000 м – 6,6 мин, потолок – 11200 м, разбег и пробег – 419 и 236 м, соответственно, скоростная дальность – 1200 км (1980 км в перегрузку).
Вооружение включало четыре пулемета ШКАС (4800 патронов) в носовой батарее, две пушки ШВАК (800 снарядов) и два пулемета калибра 12,7 мм БС (1000 патронов) в центроплане. Оборонительное вооружение состояло из пулемета ШКАС (750 патронов) на верхней шкворневой турели ТСС-1 и пулемета ШКАС (750 патронов) в нижней люковой установке КЛУ-2 у стрелка-радиста.
Сохранялась возможность установки в центроплане двух 37-мм пушек вместо пушек ШВАК и крупнокалиберных пулеметов БС.
Для расширения круга решаемых тактических задач боевого применения самолета предусматривалась установка двух подфюзеляжных держателей емкостью по 500 кг каждый (ФАБ-100, 250 и 500, БРАБ-200 и 500, ХАБ-100 и 200, РРАБ-3), штатных ампульно-бомбовых кассет, выливных, зажигательных и универсальных химических авиаприборов. Кроме того, имелась возможность разместить четыре бомбы калибра от 25 до 100 кг (при соответствующем уменьшении веса топлива) «внутри фюзеляжа на выпускной кассете», что позволяло их сбрасывать с пикирования. Вся бомбовая нагрузка подвешивалась только в перегрузку.
Отметим, что мощное стрелково-пушечное вооружение ТИС, особенно с 37-мм пушками, в сочетании с возможностью прицельной стрельбы и бомбометания с пикирования и применения боевых химических веществ (отравляющих и зажигательных) обеспечивало повышенную боевую эффективность при действии по наиболее распространенным наземным целям (танки, артиллерия, паровозы, автотранспорт, бронеколпаки, самолеты на аэродромах, корабли и т.д.). Это позволяло классифицировать ТИС 2АМ-37 как многоцелевой самолет, истребитель-бомбардировщик или как истребитель-штурмовик, но при условии бронирования экипажа, моторов, водо- и маслорадиаторов.
Самолет планировалось оснастить различным современным пилотажнонавигационным, электро-, радио- и фотооборудованием, что позволяло выполнять полеты ночью и в сложных метеоусловиях, а также вести разведку на большой дальности.
Военные специалисты отметили большую нагрузку на крыло. Поскольку конструкция самолета ТИС разрабатывалась с использованием основных решений самолета СПБ (ВИТ-2), то особое внимание обращалось на возможную неустойчивость самолета в продольном и поперечном отношении. Действительно, при уменьшении площади крыла на 7,76 м2 ТИС имел такое же соотношение площадей крыла и оперения как и самолет СПБ, который в ходе заводских летных испытаний показал недостаточную продольную устойчивость. По этой причине комиссия потребовала предпринять все возможные меры к обеспечению устойчивости самолета по всем трем осям.
Кроме того, предлагалось проработать вариант самолета с деревянным фюзеляжем и консолями, предусмотреть установку фибровых бензобаков, а также уменьшить нагрузку на крыло до 180-190 кг/м2 .
В то же время подчеркивалось, что по летно-тактическим данным и вооружению «самолет представляет значительный интерес для ВВС».
Заключение с изменениями к проекту было подготовлено достаточно быстро – 27 ноября. Начальник ВВС генерал-лейтенант П.В. Рычагов утвердил заключение 14 декабря.
Самолет рекомендовался для включения в план опытного самолетостроения на 1941 г. с внесением в проект изменений в соответствии с заключением к эскизному проекту.
Тем временем 25 ноября 1940 г. вышло постановление Комитета Обороны при СНК СССР «О создании самолета «ТИС» на заводе №51». Соответствующий ему приказ НКАП был подписан 29 ноября.
Самолет требовалось построить в трех экземплярах и предъявить на государственные испытания: 1-й экземпляр – не позже 1 сентября, 2-й экземпляр – 1 октября, 3-й экземпляр – 1 декабря 1941 г.
Поскольку завод №51 обладал слабым станочным оборудованием и имел некомплект технологов, то к работам по постройке самолетов привлекались заводы №1 и №84. За организацию этой работы несли персональную ответственность заместители наркома П.А. Воронин и А.С. Яковлев. Одновременно открывалось финансирование в объеме 13500 тыс. рублей.
Отметим, что примерно в одно время с Н.Н. Поликарповым – с августа по октябрь, на рассмотрение экспертной комиссии НКАП представили свои проекты двухмоторных тяжелых истребителей еще несколько авиационных конструкторов, в том числе: М.Р. Бисноват (СК-3 2АМ-37), Н.И. Ефремов (ИП-2М- 106), В.Ф. Болховитинов (И-2М-105), П.Д. Грушин (ДИС-135 2АМ-37), А.И. Микоян (ДИС-200 2АМ-37), С.А. Кочеригин (ИТ-2АМ-37). Из них только самолеты Микояна и Грушина в дальнейшем включили в план опытного самолетостроения на 1941 г.