Поздней осенью 1947 г. завершилось строительство макета Бе-6ТР, и с 10 по 13 декабря его придирчиво изучала макетная комиссия. В отличие от исходного варианта, на самолете все пулеметы заменялись на 20-миллиметровые пушки Березина Б-20Э, устанавливалось новое специальное оборудование и РЛС «Галс» с антенным блоком в носу лодки. Это название фигурировало в документах макетной комиссии. Позже его применили к трансляционной станции, установленной на первом Бе-6М. Кроме того, менялась конструкция центроплана, хвостовой части лодки, фонарей кабины пилота и штурмана.

На несущие плоскости решили установить противообледенительную систему типа НИИРП. Чуть позже, с учетом опыта полетов на первом Бе-6, основательно перекомпоновали кабину на Бе-6ТР, изменив остекление, вместо аварийных бортовых дверей появились люки в верхней части фонаря кабины. Экипаж увеличился до восьми человек, поскольку в его состав вошел оператор РЛС.

Для уменьшения длины кабелей от антенны к основным блокам РЛС рабочее место оператора разместили ближе к носовой части лодки.

Бе-6ТР был закончен постройкой зимой 1949/50 гг. и передан на заводские летные испытания, которые проходили в Поти на базе 82-й ОМДРАЭ ВВС ЧФ (Отдельная морская дальняя разведывательная авиационная эскадрилья) и в Таганроге. В состав экипажа входили ведущий летчик-испытатель М.В. Цепилов, летчики-испытатели В.Ф. Соколов и А.А. Кукушкин, бортмеханики Д.Я. Чернецкий и С.И. Кондратенко, бортрадист П.Ф. Кирьянов, стрелок-радист В.П. Голев. Ведущим инженером по испытаниям был И.Г. Козельский.

В своем заключении М.В. Цепилов написал: «…Опытный гидросамолет транспортный и разведчик с двумя моторами ALU-73 по летно-пилотажным качествам доступен для эксплуатации его рядовым морским летчиком.

Гидросамолет по сравнению с другими типами гидросамолетов, например «ГСТ» и «Каталина», имеет преимущества по:

а) простоте управления самолетом, б) мореходности, в) устойчивости, г) безопасности полета на одном моторе, д) простоте взлета и посадки, е) неутомляемости экипажа при длительном полете, ж) вооружению самолета, з) универсальности применения…»

В отчете по результатам испытаний, утвержденном 31 августа 1950 г., был сделан вывод, что самолет удовлетворяет предъявленным требованиям и может быть передан на государственные испытания. Правда, радиолокатор и запросчик госопознования в полном объеме не испытывались, поскольку специалистами такого профиля ОКБ в то время еще не располагало.

Испытания гидросамолета Бе-6ТР уже близились к окончанию, когда военный заказчик в лице командования ВМС СССР счел его оборонительное вооружение недостаточным и 23 июня 1950 г. выдал новые тактико-технические требования (III). Тут следует отметить, что с 1950 по 1953 гг. Военно-морской флот был самостоятельным видом вооруженных сил и не входил в состав Министерства обороны, был организован в рамках Министерства ВМС и возглавлялся военно-морским министром. Собственно, флот входил в состав ВМС как один из видов боевых сил. После смерти И.В. Сталина Министерство ВМС ликвидировали, флот вернули в подчинение МО и переименовали опять в ВМФ. В период самостоятельности технику, в т. ч. и авиационную, заказывало не МО, а именно командование авиации ВМС. НИИ-15, или НИИ авиации ВМС, был аналогом ГК НИИ ВВС и дислоцировался в Риге. Согласно ТТТ и Постановлению СМ СССР № 2476-975 от 10 июня 1950 г. был разработан новый вариант летающей лодки, получивший обозначение в ОКБ Г.М. Бериева Бе-6М.

От предыдущей машины она отличалась усиленным вооружением, состоявшим из новых 23-миллиметровых пушек НР-23 с прицельными станциями ПС-48М. Для защиты с задней полусферы решили использовать хорошо зарекомендовавшую себя на Ил-28 кормовую установку Ил-Кб с двумя пушками НР-23 и прицелом АСП-ЗП. От бортовых огневых установок отказались вообще.

Радиолокационную станцию ПСБН заменили на ПСБН-М, при этом ее антенну для обеспечения кругового обзора перенесли из носовой части в шестой отсек лодки, где она выдвигалась во время полета через люк в днище. На самолете установили трансляционную приставку «Галс», служащую для передачи изображения с индикатора РЛС на береговые и корабельные командные пункты. Кабину радиста перенесли из шестого отсека в третий.

Самолет оборудовали новой фотоустановкой, сняли лодочные бензобаки, добавили два бака в крыле и в целом изменили схему питания горючим. В состав оборудования включили новейшие на то время пилотажно-навигационные приборы, в том числе автопилот АП-5, радиокомпас АРК-5, радиовысотомер РВ-2, радиостанции РСБ-5 и РСИУ, самолетное переговорное устройство СПУ-14.

В связи с внесенными изменениями пришлось значительно переделать корпус лодки, в том числе зашить грузолюк в третьем отсеке, который теперь занимали кабины радиста и оператора.

Заводские испытания Бе-6М, в который после соответствующей переделки превратился Бе-6ТР, проходили с 7 января по 12 февраля 1951 г. неподалеку от г. Поти на озере Палеостоми на базе 82-й ОМДРАЭ ВВС ЧФ. Самолет прибыл туда из Таганрога 4 декабря 1950 г.

Сроки окончания работы были очень жесткие, поскольку военные торопили с запуском самолета в серию и принятием его на вооружение. Испытания проводили специалисты, уже хорошо знакомые с машинами этого типа. Ведущим инженером остался И.Г. Козельский, экипаж в составе летчика-испытателя Г.И. Бурьянова, бортмеханика Д.Я. Чернецкого и С.И. Кондратенко, бортрадиста П.Ф. Кирьянова, стрелка-радиста М.И. Супрунова возглавил ведущий летчик-испытатель М.В. Цепилов. От ВМС в испытаниях принимали участие инженер-полковники P.M. Собченко и М.Н. Мишук.

Зима 1950/1951 гг. на кавказском побережье выдалась по местным представлениям, очень суровой, и несколько раз из-за плохой погоды полеты приходилось прерывать. Когда возникла опасность не уложиться в отпущенные сроки, P.M. Собченко доложил об этом командующему авиацией ВМС генерал-полковнику авиации Е.Н. Преображенскому. Ответ он получил весьма лаконичный: «Вам дали срок на это дело, вы его и выполняйте!» Пришлось летать, используя буквально каждую погожую минуту.

Однажды на посадке после выполнения контрольного полета на дальность Бе-6М в сумерках угодил в самую гущу громадной стаи уток, плававших посередине озера. Для бедных птиц появление грохочущего самолета имело самые печальные последствия: на поверхности озера осталось плавать множество порубленных винтами тушек, а на крыле Бе-6М появились вмятины.

Несмотря на все осложнения, Бе-6М успешно выдержал испытания — полученные ЛТХ вполне соответствовали заданным.

«По своим летно-пилотажным, мореходным и эксплуатационным характеристикам, — писали в своем заключении летчики-испытатели, — Бе-6М является наиболее современным гидросамолетом». При этом они отметили безотказную работу огневых установок на всех режимах и высотах полета.

24 марта 1951 г. там же, в Поти, машина была принята на государственные контрольные испытания, которые продолжались до 19 апреля (5 апреля машину перегнали в Таганрог). Ведущим летчиком-испытателем на этом этапе был назначен полковник И.М. Сухомлин, ведущим инженером — инженер-майор А.К. Подторжнов.

Самолет заслужил весьма благоприятные оценки летчиков и специалистов НИИ-15: «По технике пилотирования самолет прост…допускает взлет и посадку с боковым ветром до 12–15 м/с… Выпуск антенны радиолокационной станции ПСБН-М не оказывает заметного влияния на управление и устойчивость самолета… Гидросамолет обладает хорошими мореходными качествами и может эксплуатироваться…при ветровой волне высотой 1,5 м и ветре до 20 м/с…Гидросамолет на разбеге и пробеге после посадки опасных стремлений к продольным раскачиваниям не имеет… При нормальной посадке на второй или на два редана явлений барса не имеет… Авиационные моторы АШ-73 обеспечивают нормальную эксплуатацию самолета на всех режимах и высотах полета… Эксплуатация гидросамолета как на маневренной площадке, так и на плаву несложная. По своим летно-техническим данным и мореходным качествам гидросамолет Бе-6 значительно превосходит находящуюся на вооружении авиации ВМС импортную лодку РВМ-1 «Каталина». Высокие мореходные качества позволяют успешно использовать его на Северном и Тихоокеанском театрах.