Чтобы ускорить испытания, требовалось несколько самолетов. Первую предсерийную «семьдесятчетверку» (сер. № 02-02, борт СССР-58642) на ХАПО смогли построить только в 1986 г. Машина взлетела 26 июня под управлением киевского экипажа во главе с летчиком-испытателем А.З. Моисеевым. Внешне она почти не отличалась от Ан-72, разве что парой блистеров. По оборудованию была близка к опытному Ан-74 в исходной конфигурации, включая РЛС «Градиент» (сказывалась инерция советского планового хозяйствования). Грузовая кабина была разделена легкой сдвижной перегородкой на 2 отсека. В переднем, оснащенном теплозву- коизоляцией, находились 8 пассажирских кресел 3-го класса, 2 места для сна, упрощенный туалет, буфет с электроплитой и т.п. Сзади остался грузовой отсек.
В октябре того же 1986 г. борт СССР- 58642 был представлен на международной выставке в канадском Ванкувере. Ознакомившись с машиной, канадцы отметили, что ничего подобного у них нет и в ближайшем будущем не предвидится. Причем Страна кленового листа испытывала сходные с Советским Союзом проблемы в оснащении полярной авиации.
По результатам полетов «семьдесятчетверку» продолжали дорабатывать. Так, на машине № 02-02 установили новую вспомогательную силовую установку ТА-12. В экипаж Ан-74 ввели бортрадиста, рабочее место которого организовали в грузовой кабине с левого борта сразу за входной дверью. Радиооборудование дополнили средневолновой станцией «Широта». По предложению знаменитого полярного штурмана В.И. Акку- ратова на борту разместили астросекстант и астрокомпас АК-59. В 1987 г. к испытаниям подключили самолет № 04-04 (борт СССР- 74010), характерной особенностью которого стал большой блистер гидролога диаметром 780 мм.
В 1988 г. в Гостомеле на самолете № 02-02 провели испытания на больших углах атаки. Машину пилотировали летчики- испытатели В.Г. Лысенко (КМЗ), В.А. Лекарев (ГосНИИ ГА) и М.М. Марков (ЛИИ). Почти всю программу отлетали успешно, но на ее завершающем этапе произошел редчайший случай в практике испытаний транспортных самолетов. 25 ноября командирское место занимал В.А. Лекарев, в правом кресле находился В.Г. Лысенко, в экипаж также входили бортинженер С.А. Круц, штурман В. С. Спасибо, инженер-экспериментатор А.В. Стрельникова. Лекареву все никак не удавалось правильно выполнить режим, и во время очередной попытки, когда самолет вышел на предсрывную тряску, он неожиданно резко потянул штурвал на себя. Как вспоминает С.А. Круц, стрелка указателя углов атаки быстро достигла отметки 26° (ограничение – 15°), после чего В.А. Лекарев сделал небольшую дачу рулем направления, и… «мы крутанулись. 32 секунды падали с 10100 до 1200 м. Когда свалились, Володя Лысенко спокойно говорит Лекареву: «Выводи». Тот начинает выводить, снова рвет штурвал, и мы крутимся в другую сторону… Володя попытался взять управление на себя, но Лекарев упорно не отпускал штурвал. Мы боялись рассоединения штурвалов, тогда от каждого из них действовала бы только одна половина руля высоты, и вывести самолет точно не удалось бы… Наконец-то на третьем витке Лекарев обмяк и повис на ремнях. Самолет находился на «спине», и Володя потом признался, что потерял пару секунд, решая, докручивать переворот или выводить из такого положения. Он избрал второй путь». На пикировании самолет вышел за ограничение по максимальному скоростному напору, а на выходе из него – и за ограничение по перегрузке. Сидевшая на своем рабочем месте в грузовой кабине А.В. Стрельникова хорошо слышала какой- то подозрительный треск. В это время возникло небольшое скольжение, и с левого двигателя сорвало капоты. Одна из его створок ударила по фюзеляжу, пробила дыру и отломала ПВД. «Удар был такой силы, – продолжает С.А. Круц, – что нам показалось, улетел стабилизатор. Я в парашюте сгонял в хвост, посмотреть через окно, цело ли оперение, иначе надо было бы немедленно прыгать. Вроде все было на месте… Двигатели работали безукоризненно. На посадке мы не рискнули выпустить закрылки – мало ли что с ними произошло после такой передряги». Приземление прошло благополучно. При осмотре машины выяснилось, что на фюзеляже за центропланом появились небольшие гофры. После ремонта самолет снова летал.
Пульт предполетной подготовки (расположен справа за креслом второго летчика), рабочие места штурмана и радиста на борту Ан-72П
Опытный Ан-74 готов к первому взлету. Святошино, 29 сентября 1983 г.
К началу 1989 г. экипажи антоновской фирмы, ЛИИ и ГосНИИ ГА выполнили более 1300 полетов по различным программам испытаний Ан-74, часть из которых пошла в зачет сертификационных. Самолет попытались предъявить на Госиспытания (ГИ), однако сделать это сразу не удалось, т.к. по ряду направлений машина все еще не отвечала гражданским требованиям. Ее военное происхождение породило специфические недостатки, например, управляемость не соответствовала гражданским требованиям, и пришлось проводить ряд доработок. Так, в путевом канале установили автоматический демпфер рысканья АДР-87. Потребовалось проводить и другие усовершенствования, в т.ч. заниматься дополнительным резервированием ряда систем. В результате надежность Ан-74 значительно возросла. Это касается и системы электроснабжения, поэтому на «семьдесятчетверке» невозможно повторение инцидента, произошедшего с Ан-72В в районе Кургана.