Углубленные испытания по оценке возможности и безопасности парашютного десантирования личного состава начались 13 ноября с участия самолета в войсковых учениях в Одесском военном округе в районе г. Болграда Молдавской ССР. На этих учениях было успешно выполнено десантирование 115 десантников в четыре потока одновременно. С 19 ноября начался заводской этап наземных и летных испытаний самолета Ил-76 по боевому применению, которые проводились на базе 339-го ордена Суворова III степени военно-транспортного авиационного полка в районе г. Витебска Белорусской ССР.
Во время проведения и заводского, и государственных этапов испытаний обнаружились некоторые моменты, которые при одиночных прыжках выявить было просто невозможно, но они существенным образом влияли на безопасность парашютистов.
При массовых прыжках начали поступать сведения о порывах куполов стабилизирующих устройств парашютов десантников. При этом не было каких-либо закономерностей. Порывы наблюдались у десантников, которые прыгали как в двери, так и в грузовой люк. Тщательное исследование показало, что парашюты стабилизирующих устройств, сшитые из мягкой и «нежной» вискозы, находили любую зацепку на конструкции самолета. Это и приводило к их порывам. Были проведены большие работы по созданию практически идеальных поверхностей в зонах покидания. Мелочей не было. Заглаживалось все, исключались всякие выступания элементов конструкции и крепежа. В зоне рампы сделали ограждающую сетку, которая закрывала оборудование самолета, установленное на бимсах. Нижнюю часть этой сетки зашили капроновым полотнищем, так как стабилизирующие устройства парашютов десантников при их движении к точке покидания могли касаться этого защитного полотнища, но это не приводило к их зацеплениям и порывам. Больше таких неприятных явлений не наблюдалось.
При десантировании личного состава в зимних условиях стали отмечаться случаи падения десантников в грузовой кабине при их движении к точкам покидания. Причиной оказалось недостаточное сцепление обуви десантников с полом грузовой кабины. В сжатые сроки были разработаны листы обшивки пола грузовой кабины с шипами специального профиля, которые исключили возможность падения людей. Такая конструкция пола позволила облегчить загрузку десантников в самолет по наклонной рампе (угол наклона рампы составляет 14-15°).
Результаты испытаний показали, что с самолета Ил-76 обеспечивается безопасное десантирование в один, два и три потока. Десантирование в четыре потока не исключает случаев схождения десантников на этапе стабилизированного полета. Поэтому было принято правильное решение: при учебных прыжках десантирование проводить в два потока из боковых дверей, когда десантники размещались в самолете как при схеме прыжков в четыре потока, и десантирование проводилось в два захода. При крупных войсковых учениях десантирование выполняется в три потока: из боковых дверей и с рампы (в один поток). В ходе боевых действий возможно десантирование в четыре потока: два потока из боковых дверей и два потока с рампы одновременно. В этом случае главным фактором является время десантирования, длина площадки десантирования и время сбора десанта после приземления.
При проведении испытаний самолета удалось увеличить максимальное количество десантников до 126 человек за счет того, что были соединены в один комплекс основные тросы ПРП и тросы ПРП сопровождающих расчетов. Вроде бы мелкая работа, но увеличение группы десантников на 11 человек в определенных условиях имеет важное значение.
В испытаниях вместе с парашютистами- испытателями НИИ АУ принимали участие и выполняли основные работы по оценке самолета и его десантно-транспортного оборудования парашютисты-испытатели Государственного Краснознаменного научно-испытательного института Военно-воздушных сил (ГКНИИ ВВС) под руководством начальника отдела полковника А.Ф. Шукаева. Среди парашютистов-испытателей были Герой Советского Союза полковник Е.Н. Андреев, полковники А.В. Молодцов и Р.И. Королев, подполковники В.П. Бессонов (ставший первым Заслуженным парашютистом-испытателем СССР), В.М. Катков, В.Н Миронов, майоры Е.И. Костенков, А.М. Сухов и другие.
Кроме того, были задействованы и офицеры ВДВ – заместитель командира 103-й гвардейской воздушно-десантной дивизии полковник Е.Н. Отливанчик, полковники A.А Петриченко (один из участников парашютной экспедиции на пик Ленина в 1967 г.), B. И. Сметанников, В.Т. Гущин и многие другие офицеры, прапорщики и солдаты 103-й и 76-й гвардейских воздушно-десантных дивизий в 1973-1976 гг., без которых испытания самолета в полном объеме провести было бы невозможно. Конечно, добрым словом нужно упомянуть и командование ВДВ – командующего, Героя Советского Союза генерала армии В.Ф. Маргелова, его заместителей генерал-лейтенанта Н.Н. Гуськова, генерал-лейтенанта И.И. Лисова, начальника НТК ВДВ генерал-майора Л.З. Коленко, заместителя командующего ВДВ по воздушно-десантной подготовке (ВДП) генерал-лейтенанта В.М. Лебедева и начальника отдела по ВДП М.В. Арабина. Огромную помощь при проведении испытаний оказывало командование военно-транспортной авиации и лично командующий ВТА генерал-полковник авиации Г.Н. Пакилев, а также командование и личный состав 339-го и 334-го военно-транспортных авиаполков.