Заводу № 51 было предписано до 10 августа 1942 г. довести самолет до нормального летного состояния и передать его на испытания в НИИ ВВС. Однако сделать этого в срок не удалось из-за дефектов двигателя.

В конце 1942 г. ИТП (М) перевезли из Новосибирска в Москву, где на него установили только что прошедший испытания М-107А (М-107ПА) и новое стрелковое вооружение: вместо 37-мм пушки — 20-мм ШВАК. Вес пустого самолета снизился до 2598 кг, взлетный вес стал равным 3366 к г. Ведущим был назначен Сарычев. По расчетам, ИТП (М) должен был развивать у земли максимальную скорость 541 км/ч и 645 км/ч на высоте 6300 м. Авария на Як-9 с М-107А 25 февраля 1943 г., последовавшее затем снятие мотора с серийного производства и долгая его доводка не позволили завершить испытания ИТП (М). Дело состояло еще и в том, что непосредственно перед окончанием нового цикла отработки М-107А в августе 1943 г. по распоряжению заместителя наркома А. С. Яковлева ИТП (М) был подвергнут статическим испытаниям. Самолет их прошел успешно, выдержав 100 %-ную нагрузку, но летать на нем было уже нельзя.

В конце 1944 г. ИТП (М) использовался на летно-испытательной станции завода № 51 в качестве вентилятора для отработки пульсирующих воздушно-реактивных двигателей. В марте 1945 г. самолет был разобран.

Недоведенность М-107 заставила переделать второй экземпляр ИТП под установку мотора АМ-37. Он был построен в Новосибирске и имел заводское обозначение М-2 (ведущий Новоселов). При наземной отработке выяснилось, что АМ-37 плохо работает. В декабре 1942 г. самолет перевезли в Москву. Несколько позже АМ-37 заменили на новый мотор А. А. Микулина АМ-39. В отличие от предыдущего варианта ИТП (М-2) имел только синхронное вооружение, состоящее из установленных в фюзеляже трех пушек ШВАК. Вес пустой машины стал равным 3095 кг, а полетный — 3820 к г. Под крылом подвешивалось до 400 кг бомб.

Первый вылет самолет совершил 23 ноября 1943 г., второй — после устранения выявленных замечаний — 2 декабря. К середине июня 1944 г. были достигнуты следующие летные характеристики: максимальная скорость у земли — 540 км/ч и 600 км/ч — на форсаже, на высоте 2500 м — 570 км/ч (650 км/ч — на форсаже), на 5000 м — 560 км/ч, время набора высоты 6000 м составляло 6 мин, потолок — 11 500 м.

В целом это был хороший, добротный и мощно вооруженный истребитель. Но к этому времени уже летали, хотя и с более слабым вооружением, новые модификации истребителей «Як». Запускать в производство ИТП не стали.

К сентябрю 1943 г. практически все ОКБ вернулось в Москву. В Новосибирске некоторое время еще оставался опытный завод, но уже на правах филиала. Николай Николаевич реорганизовал руководство коллективом. Начальником ОКБ он назначил В. И. Тарасова, заместителем главного инженера завода № 51 — Е. А. Костенко.

В октябре 1943 г. английский журнал «Flight» (№ 1817, р.453) опубликовал статью о Н. Н. Поликарпове, небольшое интервью с ним, о том, что он является хозяином большого современного предприятия, способного решать сложные задачи, описал боевое применение некоторых поликарповских машин на фронте.

В статье не соответствовал истине размер фирмы, но в остальном все было правильно: конструкторский коллектив неустанно работал над созданием новой боевой техники.

Летные испытания двухмоторного истребителя ТИС (А), как отмечалось выше, выявили недобор скоростей, вызванный ненадежной работой моторов АМ-37. Если на малых высотах расчетные и реальные значения практически совпадали (у земли максимальная скорость по расчету 485 км/ч, на испытаниях — 490 км/ч), то на расчетной высоте 7400 м вместо 635 км/ч получено почти на 60 км/ч меньше. Кроме того, обнаружилась недостаточная устойчивость в горизонтальной плоскости. С 1 по 18 марта 1942 г. самолет находился на заводе, где в числе прочих доработок на нем было установлено увеличенное по площади вертикальное оперение. После этого в заводской документации он иногда обозначался как «2А». Новый цикл испытаний продолжался до 8 мая 1942 г.

В середине 1943 г., когда стало окончательно ясно, что с АМ-37 требуемых летных характеристик получить не удастся, самолет был перепроектирован под моторы АМ-39А, обещавшие быть не только более мощными (1900 л.с. на высоте 7150 м), но и более надежными. Предусматривалась установка турбокомпрессоров. Одновременно была улучшена аэродинамика за счет перенесения радиаторов из мотjгондол в консоли крыла. В центроплане вместо двух крупнокалиберных пулеметов БК предполагалось установить две мощные пушки ШП калибра 45 мм, однако, ввиду их отсутствия, временно смонтированы две пушки ШП калибра 37 мм, чем существенно усилено вооружение.

Ведущим инженером был назначен А. В. Потопалов. Отметим, что он вел еще предыдущую модификацию ТИС в связи с увольнением М. К. Янгеля.

Модифицированный ТИС получил новое заводское обозначение «МА». Он был построен в конце 1943 г. Однако, ввиду отсутствия моторов АМ-39А, на самолет пришлось установить низковысотные АМ-38Ф.

Наземные испытания начались 1 июня 1944 г. К 5 июня ТИС (МА) был готов к проведению летных испытаний, но разрешение заместителя наркома А. С. Яковлева на первый вылет удалось получить только к 13 июня. В этот день летчик-испытатель полковник Н. В. Гаврилов поднял машину в воздух.

29 июня 1944 г. в конце пробега отказали тормоза и самолет потерпел аварию. Ремонт продолжался целый месяц — с 30 июня по 30 июля. 14 августа 1944 г. летные испытания возобновились в ЛИИ НКАП и продолжались по 16 сентября.

ТИС (МА) развивал максимальную скорость у земли 514 км/ч, на высоте 1660 м — 535 км/ч. Летные характеристики самолета практически не отличались от расчетных, а это позволяло надеяться, что с двигателями АМ-39А летные характеристики ТИС (МА) также будут соответствовать расчетным (максимальная скорость — 650 км/ч на высоте 7150 м, время подъема на высоту 5000 м — 6,4 мин).

В выводах по испытаниям подчеркивалось, что «по технике пилотирования и взлетно-посадочным свойствам самолет доступен для летчика средней квалификации».

Вопрос о постройке серии не возникал. Объяснялось это тем, что дальних бомбардировщиков Пе-8 (ТБ-7), для сопровождения которых предназначался ТИС, было выпущено всего 79 экземпляров (двадцать из них — в 1936–1940 гг.). Применялись они мелкими группами, ночью. Другие самолеты аналогичного класса у нас не строились. В этих условиях большой необходимости в постройке специализированных истребителей сопровождения не было.

Схема ТИС позволяла относительно просто превратить его в ночной истребитель-перехватчик, но вопрос об этом своевременно не ставился.

Конструктивно оба варианта ТИС представляли собой монопланы цельнометаллической конструкции с разнесенным вертикальным оперением и взлетным весом 80008300 к г. Войти в кабину можно было через нижний люк-лестницу. В воздухе люк мог сбрасываться из любой кабины. Крыло имело размах 15,5 м. Шасси убиралось пневмоприводом. Вооружение ТИС (А) состояло из четырех пулеметов ШКАС в носовой батарее, двух пушек ШВАК и двух пулеметов БС в центроплане. У стрелка-радиста находился один ШКАС на турели и один в люковой установке. Вооружение ТИС (МА) было мощнее: две пушки ШВАК в носовой батарее, две пушки ШП калибра 37 мм или две пушки ШП калибра 45 мм в центроплане, один пулемет УБТ у стрелка-радиста. Предусматривалась внешняя подвеска 1000 кг бомб.

На самолете имелось мощное по тем временам навигационное оборудование, радиостанция, фотоаппаратура.

Помимо своего основного назначения, ТИС мог использоваться как разведчик и штурмовик-бомбардировщик.

Последней конструкцией, спроектированной и построенной до эвакуации, был планер БДП. И поврежденный около Каширы первый экземпляр, и недостроенный второй удалось вывезти в Новосибирск, где БДП (С) проходил совместные испытания с 10 февраля по 11 марта 1942 г. (летчик — И. И. Шелест). Отмечалось, что планер «…в технике пилотирования очень прост и приятен, не требует от летчика высокой квалификации. Доступен летчику, прошедшему тренировку на учебных планерах». Выявленные недостатки (тряска хвостового оперения при выпуске щитков и др.) были устранены с минимальными переделками конструкции.