Самолет участвовал в испытаниях с 1984 по 1987 гг. По имеющимся данным, было выполнено несколько десятков стрельб по аэростатам, находившимся на высотах более 30 км, а также мишеням Ла-17. Некоторые авторы указывают, что несколько раз стреляли по баллистическим ракетам и низкоорбитальным спутникам.
В 1989 г. А-60 «волшебным» образом сгорел прямо на своей стоянке на аэродроме Чкаловский. Очевидцы происшествия утверждают, что подготовленный к работе самолет стоял полностью заправленный. «Перед рассветом техники проникли внутрь для того, чтобы слить себе немного спирта, но т. к. ряд систем был под напряжением, возникло замыкание, и начался пожар. Техники, чтобы им не попало, тут же выскочили наружу, закрыли и опечатали машину и стали внутренний пожар (уже было видно задымление) всячески тушить снаружи. Подоспевший наряд пожарных был без допуска внутрь секретного объекта, поэтому пока получали разрешение, языки пламени стали вырываться наружу, и последовала команда «Бегом от машины!» Через несколько секунд последовал взрыв, при котором погиб один человек, команды не слышавший (он был с другой стороны самолета)».
Вероятно, была построена новая машина, унаследовавшая госрегистрацию предшественника, хотя некоторые авторы пишут, что самолет № 23–04 восстановили. ЛЛ получила новое оборудование и фирменное обозначение «1А2». В частности, на ней лазерную установку разместили за крылом под горбообразным обтекателем. В воздух «1А2» впервые поднялась 29 августа 1991 г. под управлением экипажа В.П. Демьяновского. До закрытия программы в 1993 г. состоялось всего 37 полетов. В дальнейшем самолет часто видели и на Чкаловском, и в Таганроге, где с 2004 г. он окончательно «прописался».
2 сентября 2006 г. между ТАНТК им. Бериева и КБ «Алмаз-Антей» был подписан контракт на модернизацию А-60 (НИР «Дуэлянт-Т»). Уже к весне 2007 г. самолет получил увеличенный обтекатель сверху фюзеляжа за центропланом и две дополнительные антенны перед крылом. С весны 2009 г. возобновились полеты, а 28 августа в ходе испытаний лазерный луч, пущенный с борта А-60, зарегистрировали на космическом аппарате на высоте 1500 км. В 2011 г. из-за недостатка средств работы приостановили. По данным газеты «Известия», осенью 2012 г. их опять возобновили. На летающей лаборатории планируется установить более мощный лазер, будет проведена модернизация и самого самолета, который запланировано снова поднять в воздух в конце 2013 г.
