По окончании заводских испытаний ЦКБ-5511 был направлена на государственные испытания, которые продолжались с 28 февраля по 20 марта 1940 г. Мнение испытателей о самолете значительно улучшилось. Лучше стала видимость из кабины пилота, улучшилось поведение машины, возросла сила огня и скорость. Официально было зарегистрировано, что самолет достигает скорости 450 км/час на высоте 2460 м и 433 км/час над землей. Несомненно это были неплохие результаты, но достигнуты они были за счет уменьшения высотности, а самолет и так был вялым, что в сочетании с его слабой маневренностью, делало невозможным эффективное уклонение от огня зенитной артиллерии, кроме того. хотя самолет и показал лучшие характеристики и к тому же возросли его летные качества, но одновременно сильнее проявились недостатки связанные с его новым оборудованием.

Например, во время государственных испытаний с новой остротой встали проблемы связанные с вооружением (23 мм пушка имела очень сильную отдачу и задержки при стрельбе), в результате чего было потребовано заменить их на стандартные авиационные пушки того периода — ШВАК калибра 20 мм (увеличив боезапас до 420 снарядов) — такое вооружение должно было стать переходным, до момента начала производства новых пушек калибра 23 мм. конструкции Волкова-Ярцева ВЯ-23. Оказалось так же, что в результате повышенных характеристик двигателя Микулина, возросла его аварийность. Проблему решили снизив максимальную мощность до 1600 кВт. Однако результатом этого стало ощутимое понижение характеристик «Штурмовика».

Пилоты штурмовиков обсуждают боевое задание перед закамуфлированным в белый цвет самолетом Ил-2 И.А.Зуба. Зуб позднее стал Героем Советского Союза. На фюзеляже черная надпись «Смерть фашистским оккупантам».

Ил-2 из эскадрильи «Валерий Чкалов». Самолет несет маленький тактический номер (белый 82) позади белой идентификационной линии на киле.

Этот захваченный Ил-2 несет опознавательные знаки Люфтваффе, а так же желтую идентификационную полосу на фюзеляже, которую имели немецкие самолеты на Восточном фронте. На этом самолете сняты подкрыльевые направляющие для PC.

В начале осени 1940 г. исполнилось 2.5 года с начала работ над самолетом. Время шло, а «неосвоенный» самолет не мог быть направлен в боевые подразделения, т. к. его производство постоянно откладывалось (для сравнения Су-6 был разработан в течении года и сразу же был самолетом удачным, пригодным дня производства). Длительная работа над исправлениями, ожидание форсированных двигателей Микулина, преодоление бюрократических барьеров, разработка новых модернизаций… Одним словом самолет еще не был готов даже для государственных испытаний, не говоря уже о принятии на вооружение. Но несмотря на это Ильюшин уже надоедал всем доступным для него руководителям предложениями о запуске самолета в серийное производство! В его стараниях ему помогало много людей. Не обращая внимания на недостатки самолета, начальник ВВС Красной Армии, командарм 2-го ранга Я.Смушкевич писал в нюне 1940 г. наркому авиационной промышленности А.Шахурину: «Прошло уже 35 дней, после того как самолет Ильюшина закончил государственные испытания и по мнению авиационных специалистов может быть передан в серийное производство… Я считаю, что этот самолет решительно необходим ВВС … Поэтому прошу Вас о скорейшем решении о начале серийного производства бронированного штурмовика товарища Ильюшина». О том как опасен для ВВС Красной армии был товарищ Смушкевич, лучше всего говорит тот факт, что упомянутое выше мнение сотрудников НИИ ВВС оценивающее Ил-2 носило условный характер и указывало на невозможность использования Ил-2 в том виде, в каком он был передан им для испытаний.

Пилот штурмовики получает приказ перед вылетом. Этот Ил-2 имеет усиливающие накладки на фюзеляже. Белая надпись ни фюзеляже «За Отрадного!» (Отрадное — погибший пилот иного полка). Видны прицельные линии на боковом стекле козырька кабины.

Этот Ил-2, красный № 8, из 174-го ШАП имеет модифицированную заднюю часть фонаря кабины с установленной дополнительной броней. Дополнительная броневая плита была установлена сверху переплета фонаря. Это было сделано для повышения выживаемости, так как было очевидно, что одноместные Илы чрезвычайно уязвимы для атак истребителей сзади.

Кампания, имеющая целью запуск Ил-2 в серийное производство была вероятно очень интенсивной, так что 26 июля 1940 г. (т. е. по прошествии около месяца после письма Смушкевича) Ворошилов подписал приказ о производстве серии в количестве 10 штук, для проведения войсковых испытаний и очередных 150 штук в следующем году. Самолет должен был строиться в таком виде, в каком он проходил испытания! Находившийся под давлением Шахурин, принял решение о начале производства Ил-2 только 3 октября 1940 г. причем заниматься им должен был завод N 381. Образцом для серийных Ил-2 должен был стать ЦКБ-55 № 2, а ведь только в этот период над ним начались работы по модернизации, которые должны были превратить его в эталон для серии! (как мы знаем закончились они в самом конце 1940 г.). В это же время в соответствии с приказом И КАП. было изменено название самолета с БШ-2 на Ил-2.

Поскольку обращения Ильюшина (напомним, начавшиеся еще в июне 1940 г.) не давали результатов, 7 ноября он решил обратиться непосредственно к Сталину, что нужно считать верхом нахальства, ибо как известно в это время был облетан только ЦКБ-57. не пригодный для производства, а ЦКБ-55П поднялся в воздух в предпоследний день декабря. Сталин однако дал себя убедить, «погрозил пальцем» и с 15 декабря завод № 18 им. К.Е.Ворошилова начал лихорадочные приготовления к началу производства Ил-2 (Подполковник запаса В.Алексеенко в своей статье «Черная смерть» опубликованной на страницах журнала «Авиация и космонавтика» N15 1991 г… утверждал, что такого письма Ильюшина к Сталину скорее всего никогда не было. Однако, учитывая пристрастность этой работы можно сомневаться в правдивости этого утверждения. Тезис о письме Ильюшина повторялся так часто и этот эпизод так известен, что даже самый заинтересованный автор не мог не упомянуть о нем и каким либо способом не прокомментировать. Для строгости необходимо правда заметить, что не известно ни одной публикации в которой бы цитировалось это письмо). Было это тем более трудно, из-за того что на этом заводе только недавно было начато производство дальнего бомбардировщика Ер-2 (всего собрали 71 шт. до снятия его с производства), который заменил на сборочной линии изготавливавшийся до этого бомбардировщик ДБ-3 Ильюшина (которых было построено 1691 шт. с 1939 г.). Проблемы возникали одна за другой, а с двумя самыми сложными (сборка шасси и бронекорпуса) справились только в марте 1941 г. В конце концов первый предсерийный Ил-2 был собран в конце февраля — начале марта и облетан 10 марта. Этот первый полет выполнил начальник заводской летно-испытательной станции К.К.Рыбков. Пилот сделал два круга вокруг аэродрома не убирая шасси после чего посалил самолет. По существующей традиции парторг завода Н.И.Масалов провел «стихийный» митинг, отмстив тем самым успех завода и конструктора. После митинга Рыбков снова взлетел и выполнил очередной облет аэродрома на этот раз с уборкой шасси.