Все эти специалисты, Наркомат, а также конструкторы во главе с Ильюшиным находились в Москве, а самолет — на востоке. Решили перевезти самолет в Москву. Его частично разобрали, погрузили на железнодорожную платформу и отправили. Заводская бригада во главе с ведущим инженером А. Соболевым и зам. начальника ОЭР С. Малышевым поехали в столицу вместе с самолетом.
В Москве заводчане совместно с работниками опытного цеха ОКБ собрали самолет и провели на нем некоторые доработки по указаниям конструкторов. К середине апреля 1944 года опытный экземпляр нового штурмовика был готов к полетам.
«…Заместителю Народного комиссара Авиационной промышленности товарищу Яковлеву А. С.
Докладываю, что двухместный бронированный штурмовик Ил-10 с мотором АМ-42 готов к первому вылету, на что и прошу Вашего разрешения.
Главный конструктор С. Ильюшин»
Резолюция: «Товарищу Шишкину.
Разрешаю начать летные испытания.
А. Яковлев 20.04.44 г.»
И заводские летные испытания нового штурмовика Ил-10 начались. Летчик-испытатель В. К. Коккинаки сделал на новом штурмовике свыше трех десятков полетов по программе. В это же время проводились некоторые доводки самолета и мотора.
Но вот все испытано, проверено, отлажено, и штурмовик Ил-10 предъявляется на государственные испытания в НИИ ВВС. Он поступает в отдел летных испытаний самолетов-штурмовиков, где начальником был летчик-испытатель инженер-подполковник Василий Самсонович Холопов, а его заместителем по летным испытаниям — летчик-испытатель подполковник Александр Кузьмич Долгов.
13 мая 1944 года А. Долгов совершает первый полет на самолете Ил-10. Новый штурмовик сразу же понравился и ведущему летчику-испытателю, и всем специалистам-испытателям, и летчикам-испытателям других отделов института, которым поручалось опробовать машину в полете. Серьезных неполадок на самолете нет, начальство торопит, и программу из 43 полетов удается быстро закончить.
Ил-10 настолько полюбился военному летчику-испытателю А. Долгову, что он написал в заключение: «Самолет Ил-10 является классическим образцом самолета-штурмовика». И хотя эта формулировка, не подходившая к строгому официальному языку НИИ, не вошла в отчет, общий отзыв и заключение института по Ил-10 были весьма благоприятными. Самолет рекомендовали принять на вооружение и запустить в серийное производство. При этом само серийное производство самолета Ил-10 на заводе № 18 требовалось освоить без какого бы то ни было ущерба для выпуска штурмовиков Ил-2. Столь же нелегкие условия работы образовались и на других заводах — участниках строительства штурмовиков. Ведь «илы», грозные Ил-2, продолжали быть нужны всем фронтам.
На завод № 18 в августе 1944 года приехала большая группа руководителей ОКБ и конструкторов: А. Левин, В. Борог, Д. Коклин, М. Никитин, В. Ерофеев, А. Жуковский и другие. Они возглавили техническое руководство отработкой серийных чертежей самолета Ил-10 и внедрением его в производство. Трудились и конструкторы и заводчане много и споро. А так как строительство опытного самолета в основных цехах завода в известной мере подготовило их к приему новой машины, то дела с ее освоением развивались довольно успешно. Уже в канун празднования 27-й годовщины Октября несколько машин головной установочной серии появились на заводском аэродроме.
Первый полет на первом серийном Ил-10 поручили совершить летчику-испытателю Владимиру Коккинаки.
Он очень внимательно, даже придирчиво, осмотрел машину, «погонял» ее мотор и распорядился готовить самолет к полету. Ради этого события на завод прибыли главный конструктор и местные власти. Многим надолго запомнился этот первый полет.
«Уже на взлете машины мы, даже находясь на земле, почувствовали ее отличие от серийного штурмовика Ил-2», — вспоминали позднее заводские летчики-испытатели Е. Н. Ломакин и К. К. Рыков.
Самолет ушел за границы аэродрома, но вскоре вернулся и несколько раз на высоте 150–200 метров прошелся над летным полем, постепенно наращивая скорость полета. Видимо, летчик осваивался с новой машиной… Но вот поведение самолета в воздухе заметно изменилось. Он начал закладывать такие глубокие виражи, что все зрители только ахнули. Казалось, над их головами резвился не бронированный «летающий танк», а верткий, стремительный истребитель…