7 января 1960 г. в Киеве в воздух поднялся третий летный прототип «Пчелки» (борт СССР-Л5860, после перекраски в «шаровый» цвет — борт 92), которому присвоили обозначение Ан-14А. Он получил новое крыло, хвостовое оперение и двигатели АИ-14РФ мощностью по 300 л.с. с опытными флюгируемыми винтами В-536-Д12. Фюзеляж соответствовал первой машине. После непродолжительных заводских испытаний самолет передали в ГосНИИ ГВФ на контрольные. В целом они прошли успешно, но выявили неудовлетворительную скороподъемность при взлете с одним отказавшим двигателем. Этот недостаток стал настоящим камнем преткновения, затянувшим доводку самолета и завершение испытаний.
В общей сложности к апрелю 1960 г. на трех прототипах Ан-14 удалось выполнить 900 полетов общей продолжительностью 355 ч. Было очевидно, что существующие моторы не позволяют раскрыть весь потенциал машины. Использование более мощных и легких турбовинтовых двигателей давало возможность не только существенно улучшить характеристики самолета, но качественно поднять его уровень. Известно, что не позднее весны 1960 г. столь радикальная замена силовой установки «Пчелки» уже рассматривалась в ГКАТ. Однако новых двигателей еще не было и в помине, оставалось совершенствовать машину с теми моторами, что были.
Для практического подтверждения «вездеходности» Ан-14, по предложению Антонова, в августе того же года был проведен необычный эксперимент — облет 34-х районных центров и крупных сел Киевской области с посадками на окраинах каждого из них на выбранные с воздуха площадки. Как вспоминал Киржнер, за три дня они с Курлиным выполнили задание. «Садиться приходилось и на заливные луга, и на скошенные поля, и даже на проселочные дороги, при этом не было ни одного повреждения самолета или других происшествий». В дальнейшем этот эксперимент был успешно продолжен, и в ходе заводских испытаний «Пчелка» побывала в общей сложности на 68 необорудованных площадках.
Борт СССР Л1956 во время отработки взлета со вспаханного поля
Среди особенностей второго прототипа Ан-14 были входная дверь в носу самолета и сдвижная створка грузолюка
С третьего прототипа самолет получил обозначение Ан-14А. Весна 1960 г.
В январе 1961 г. третий прототип попытались предъявить на Государственные испытания в ГК НИИ ВВС и ГосНИИ ГВФ. Однако представители этих институтов высказали немало принципиальных замечаний и отказались принять машину. Прежде всего, претензии касались двигателей АИ-14РФ, которые еще не прошли Госиспытаний и по ряду параметров не соответствовали требованиям, например, имели межремонтный ресурс всего 150 ч вместо 500 ч. Сам Ан-14 был признан недоиспытанным, и от ОКБ-473 потребовали «проведения дополнительных летных исследований для определения не проверенных при заводских испытаниях параметров самолета, силовых установок и спецоборудования».
В антоновском ОКБ немедля приступили к циклу дополнительных испытаний. До конца апреля было выполнено 70 полетов общей продолжительностью 51 ч и устранено большинство замечаний. Кроме того, с 17 мая по 22 июня на втором прототипе выполнили 73 коротких полета по программе специальных испытаний с колесами высокой проходимости, оснащенными бескамерными арочными шинами. Модернизированное шасси не показало существенных преимуществ перед обычным, и его не рекомендовали для использования на Ан-14. (Через два года на «Пчелке» с доработанными колесами того же типа совершили еще 41 полет, но результат остался прежним).
29 июня 1961 г. представители ГК НИИ ВВС и ГосНИИ ГВФ провели повторную приемку самолета и снова его забраковали. На сей раз их претензии сосредоточились на моторах, которые не соответствовали «по своему конструктивному профилю двигателям с ресурсом 500 ч». Кроме того, самолет все еще не прошел заводские испытания в сельхозварианте.
Необходимо отметить, что передача на Госиспытания недоведенных самолетов с очень сырыми двигателями и несовершенными системами была обычным явлением в СССР. В случае с боевыми машинами это мало кого останавливало, т.к. проведение Госиспытаний стимулировало скорейшее устранение недостатков техники и ускоряло принятие новых образцов на вооружение, что было непременным требованием «партии и правительства». С «Пчелкой» никто никуда не спешил. Не испытывая давления сверху, оба Заказчика не торопились ввязываться в испытания новой и не совсем понятной для них машины. Более того, руководство ГВФ все активнее возражало против внедрения Ан-14 на местных авиалиниях. Напирая на экономическую сторону, в Аэрофлоте снова заговорили об увеличении пассажировместимости самолета, мол, если бы «Пчелка» возила хотя бы 9, а лучше 12 пассажиров, вот тогда бы мы с дорогой душой!
Антонов и его соратники искали новые способы, позволившие убедить Заказчиков в состоятельности своего детища. Возникло предложение воспользоваться уже подзабытой идеей больших перелетов, мода на которые прошла еще в довоенные годы. Это позволило бы на деле продемонстрировать преимущества «Пчелки», а заодно провести дополнительные испытания. Как нельзя кстати подоспела инициатива редакции молодежного журнала «Смена», искавшей возможность организовать перелет по регионам СССР в рамках мощной пропагандистской кампании в канун XXII съезда КПСС, которому предстояло принять новую программу компартии, провозглашавшую ни много ни мало, что «нынешнее поколение советских людей будет жить при коммунизме!»