Летные испытания проводил М. М. Громов. 10–12 сентября 1934 года экипаж в составе Громова, Филина и штурмана Спирина в полете по треугольному маршруту Москва-Тула-Рязань за 75 часов полета пролетел 12 411 километров, что значительно превысило принадлежавший французам мировой рекорд.

Самолет был готов к дальнему рекордному перелету между континентами. Предлагались перелеты в Южную Америку. Прорабатывался маршрут в Австралию. Эти южные маршруты для самолета представляли значительные преимущества.

Но в дело вмешалась политика: Советскому правительству важно было установить хорошие отношения с Соединенными Штатами. Поэтому было принято решение о перелете в США через Северный полюс. Этот маршрут был несоизмеримо труднее южных как с точки зрения метеоусловий, так и с точки зрения навигации, не говоря уже о том, что там не летал ни один самолет.

Командиром был назначен Сигизмунд Леваневский, вторым пилотом Георгий Байдуков, штурманом Василий Левченко. Кандидатуру Леваневского, как и при спасении челюскинцев, определила его известность в Америке в связи со спасением Маттерна.

Как летчик Леваневский не был подготовлен к полету и не располагал такими знаниями, как испытатели Громов, Филин, Байдуков. Самолет был несколько доработан для условий севера и 3 августа 1935 года стартовал из Москвы.

В районе Баренцева моря летчики заметили течь масла. Некоторое время ушло на размышления и расчеты. Байдуков считал, что масла до Америки хватит, но командир принял решение возвращаться. В районе Новгорода сели на военный аэродром. Под крылом на случай вынужденной посадки в темное время находились осветительные ракеты. Как рассказывал Георгий Филиппович Байдуков, Ворошилов вручил ему пачку долларов толщиной с хороший бутерброд.

— Это вам, ребята, чтобы в Америке погулять, — сказал он.

Деньги эти находились под штурманским столиком. Вспомнив о них, Левченко полез в кабину и случайно сбросил зажженные ракеты. Самолету грозил пожар, но подъехавшие красноармейцы оттащили и погасили самолет. Повреждения от огня были незначительные. По прибытии в Москву началось расследование.

Запасом масла и возможностью продолжать полет начал интересоваться НКВД. Тогда на заседании правительственной комиссии в присутствии Сталина Леваневский назвал Туполева вредителем и заявил, что на его самолете лететь через полюс нельзя, а самолет нужно купить за границей.

Байдуков, наоборот, сказал, что АНТ-25 — единственный в мире самолет, пригодный для такого перелета. Только его нужно доиспытать и кое-что исправить. Он понимал, что если бы в другой стране был самолет с такой дальностью полета, как АНТ-25, то страна-создатель нашла бы у себя летчиков для рекордных полетов.

Леваневский и Левченко отправились в Америку и купили там ординарный ближний бомбардировщик «Валти», ни на какие рекорды непригодный.

Байдуков продолжил испытания АНТ-25, привлек к этой работе Валерия Чкалова, и к 1936 году самолет был готов к дальним рекордным перелетам, о чем было доложено правительству.

Высокая комиссия предложила выполнить пробный полет над территорией СССР. Молотов предлагал полет вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали. Ввиду того что значительная часть пути будет проходить ночью, Молотов предлагал вдоль маршрута жечь костры.

Экипаж понимал, что сверхдальний полет по «шпалам железной дороги» — нелепость. Если бы власти даже организовали горение нужных костров, то как можно было бы погасить все световые ориентиры на площади в сотни тысяч квадратных километров? Байдуков и штурман Беляков убедили Чкалова, что нужно лететь в северных арктических широтах.

Во-первых, весь полет будет проходить полярным днем. Во-вторых, они опробуют те средства навигации, которые им потребуются в дальнейшем полете через полюс.

Хотя в дальнейшем маршрут Москва-Баренцево море-Земля-Франца Иосифа-Мыс Челюскин-Камчатка будет назван Сталинским, его придумали и отстояли Байдуков, Беляков, Чкалов. Перелет начался 20 июля 1936 года. За 56 часов 20 минут экипаж преодолел 9374 километра пути, из которых 5140 проходили в северных широтах. Посадку произвели на острове Удд. Для обеспечения последующего перелета через полюс была организована высокоширотная экспедиция во главе с И. Д. Папаниным.

На полет через полюс в США на втором экземпляре был переориентирован и экипаж Громова.

Несмотря на успех сталинского маршрута, еще было немало оппонентов, говоривших о неоправданном риске полета через полюс на одномоторном самолете. Чкалов на это возражал:

— Один мотор — 100 % риска, четыре мотора — 400 % риска.

Хотя и нелогично, но начальству показалось убедительным. Как это ни странно, но иногда в самых серьезных делах броская фраза имела большое значение. Можно вспомнить еще об одной удачной фразе. Когда С. В. Ильюшин готовил свой ДБ-3 для перелета через Атлантику, на правительственной комиссии его спросили, гарантирует ли он спасение экипажа в случае вынужденной посадки в океане.

Ильюшин понимал, что для возможного спасения требуется большой аварийный запас, который перетяжелит самолет и уменьшит запас топлива. И Сергей Владимирович ответил:

— Я гарантирую посадку на Американском континенте.

Дальнейшие возражения комиссии отпали.

Экипаж Чкалова вылетел 18 июня 1937 года и, преодолев расстояние 9130 километров (из них 8504 по прямой) за 63 часа 16 минут, совершил посадку в США на аэродроме Ванкувер. В полете возникло много непредвиденных трудностей. Ведь раньше там никто на самолетах не летал.

Так, не предполагали, что высота облачности на маршруте может достигать 5 и более километров, для чего потребуется антиобледенительных средств и кислорода больше, чем было рассчитано. Экипаж испытывал длительное время кислородное голодание, а это очень опасно.

Самолет был перетяжелен аварийным запасом продовольствия, плавсредствами, оружием. Все это могло помочь только при вынужденной посадке в начале или конце маршрута. Если бы пришлось сесть далеко от берега, этот аварийный запас никого бы не спас.

12 июля 1937 года по тому же маршруту на втором АНТ-25 вылетели Громов, Юмашев и Данилин. Хотя интервал от первого полета был небольшим, но опыт его был использован очень эффективно. За счет уменьшения аварийного запаса были увеличены запасы кислорода, антиобледенителя и топлива. За 62 часа 17 минут летчики прошли 11 500 километров (10 148 по прямой), пересекли с севера на юг Соединенные Штаты и сели у самой мексиканской границы, перекрыв мировой рекорд французов на 1044 километра. Хотя лавры рекордсменов и не достались чкаловскому экипажу, первопроходцами были они.

В этих перелетах особую роль играли штурманы Беляков и Данилин. Это были специалисты не только опытные, но и высокообразованные.

Они использовали принципиально новые для того времени средства навигации. До них полеты на Севере выполнялись вдоль береговой черты по правилам визуального полета с использованием карты и магнитного компаса. Как известно, в высоких широтах магнитный компас не работает и на карте нет никаких ориентиров. Там на первое место выходят астро- и радионавигация.

Беляков и Данилин, выполняя такие перелеты впервые, справились с новациями блестяще. Как уже говорилось, маршрут в США через полюс имел политические цели. Достижение их превзошло все ожидания. На приеме у президента Рузвельта один из его помощников сказал:

— Ребята! Вы за 62 часа сделали больше, чем все ваши дипломаты за несколько лет…

А тем временем, потерпев вторую неудачу и отрезав себе пути к самолетам Туполева, Леваневский искал случая восстановить репутацию. Пользуясь поддержкой высоких покровителей, он добился решения о перелете через полюс на Аляску на новом бомбардировщике ДБ-А. Этот самолет испытывали летчики-испытатели М. Нюхтиков, И. Кастанаев и Г. Байдуков.

Георгий Филиппович говорил, что самолет имел небольшой запас продольной устойчивости, что существенно затрудняло пилотирование в облаках.

Перелет носил рекламный характер с небольшим коммерческим грузом (икра, меха) и ни на какие рекорды претендовать не мог. С самолета было демонтировано бомбовое и стрелковое вооружение, но увеличен запас топлива. От перекомпоновки сместился центр тяжести, что еще более усложнило пилотирование.