Поскольку ко времени завершения постройки ДИС-135 пушка МП-6 уже была снята с производства, а принятая на вооружение ВЯ еще не была доведена до требуемого уровня надежности, то на самолет установили две пушки ШВАК (600 снарядов). Пулеметное вооружение сократили до четырех ШКАС (4000 патронов). Ракетные орудия и бомбовое вооружение сохранили. В перегрузку допускалась подвеска четырех РО-132 и 800 кг бомб. Предложенный ОКО завода №135 состав вооружения считался временным и подлежал усилению после доводки самолета и прохождения им государственных испытаний.
В справке ОКО-135 начальнику 7-го ГУ НКАП от 1 августа 1941 г. отмечалось, что ДИС-135 проходит заводские летные испытания, а дублер находится в стадии строительства. По планам ОКО и завода №135 к концу года предполагалось полностью завершить доводку первого экземпляра самолета, передать его в НИИ ВВС и завершить государственные испытания. Дублер к концу года планировалось достроить и приступить к заводским испытаниям.
Модель ДИС-135 2АМ-37 (Гр-1)
ДИС-200 (Т)
На самом деле первый опытный экземпляр ДИС-135 2АМ-37 больше в воздух не поднимался. Опасались, что самолет, похожий на Bf 110, в воздухе будет обстрелян своими зенитчиками или атакован истребителями. Самолет несколько раз погоняли по полосе, отлаживая силовую установку, и этим ограничились. В связи с угрозой захвата Харькова по указанию замнаркома А.С. Яковлева ДИС-135 23 августа был отправлен по железной дороге в Москву для прохождения совместных заводских испытаний в ЛИИ НКАП. Там самолет собрали, но полеты не проводились. При запуске одного из моторов он загорелся. Пожар удалось быстро потушить, но самолет получил повреждения. Требовалась замена мотора. Самолет отправили в Пермь, куда к тому времени уже был эвакуирован завод №135. По воспоминаниям Владимира Марковича Лиходея (в то время парторга ОКО-135) самолет ДИС-135 по ошибке попал в г. Котлас, где его никто не ждал. Там платформа с самолетом некоторое время простояла без охраны. К середине ноября разобрались и переправили машину в Пермь. Оказалось, что самолет довольно прилично «разукомплектован». Отсутствовал плексиглас фонаря кабины летчика, исчезла резина колес шасси, сняты некоторые приборы, во многих местах срезан дюраль и т.д. Самолет требовал ремонта, который в условиях эвакуации выполнить быстро не удалось. Как известно, заводу №135 одновременно с достройкой ближних бомбардировщиков Су-2 М-82 из вывезенного задела постановлением ГКО от 19 ноября 1941 г. поручили организовать выпуск бронированных штурмовиков Ил-2 также с мотором М-82. В этих условиях было не до опытного ДИС-135. К тому же решением ГКО от 24 января 1942 г. завод №135 расформировали. Что стало с самолетом в дальнейшем, установить пока не удалось.
Одноместный дальний истребитель ОКБ завода № 1 А.И. Микояна ДИС-200 (Т) с моторами АМ-37 (МиГ-5) строился по постановлению Комитета Обороны от 25 ноября и приказу НКАП от 29 ноября 1940 г. Впервые самолет поднялся в воздух 11 июня 1941 г. Заводские летные испытания в ЛИИ НКАП были досрочно прекращены 5 октября в связи с эвакуацией промышленности. Всего выполнено 32 полета. Максимальная скорость с винтами АВ-5Л-114 составила 560 км/ч на высоте 7500 м, а после ряда улучшений аэродинамики самолета и с винтами АВ-9БЛ-149 – 610 км/ч на высоте 6800 м. Время подъема на высоту 5000 м оценивалось в 7,4 мин. Дальность полета на 0,8 максимальной скорости -1480 км (в перегрузку 2280 км).
Вооружение самолета состояло из пушки калибра 23 мм (200 снарядов) под фюзеляжем на легкосъемном лафете, двух крупнокалиберных пулеметов БС (600 патронов) и четырех пулеметов ШКАС (4000 патронов) в центроплане. В перегрузку предполагалась подвеска бомб до 1000 кг. При этом пушка с самолета снималась. Допускался сброс бомб с пикирования. С целью обеспечения летчику лучших условий прицеливания нижняя носовая часть фюзеляжа имела остекление. Для ограничения скорости на пикировании применялись отклоняемые щитки в хвостовой части фюзеляжа.
Вооружение не испытывалось, так как пушку МП-6 с производства сняли, а для установки серийной пушки ВЯ требовалась переделка центроплана.
В акте по испытаниям от 29 февраля 1942 г. специалисты ЛИИ НКАП дали отрицательное заключение по машине: «1. Самолет МиГ-5 для серийного производства рекомендован быть не может. 2. Продолжение заводских испытаний может представлять интерес лишь с точки зрения накопления материалов по доводкам и улучшениям летных свойств самолетов подобного типа». Основными недостатками считались: недостаточная путевая и продольная устойчивость, большие усилия от рулей высоты и элеронов, недостаточная эффективность водорадиаторов при наборе высоты, трудный подъем хвоста при взлете. Кроме того, отмечались отсутствие обстрела назад, слабое бронирование летчика, завышенный полетный вес и значительное «отставание» скоростных характеристик самолета от расчетных данных. В то же время указывались и положительные качества машины: мощное вооружение, большая скорость, неплохая скороподъемность и хорошая маневренность. Это позволяло использовать самолет «как истребитель сопровождения, как истребитель группового и одиночного боя, как дневной бомбардировщик, как торпедоносец, как штурмовик».