20 марта 1962 г. начались совместные государственные испытания перехватчика. Из ГК НИИ ВВС в Жуковский прибыли военные летчики-испытатели Н.Коровушкин и Ю.Рогачев.атакже штурман-оператор Н.Мозговой. Вместе с пилотами ОКБ и МАП они выполнили ряд зачетных полетов. В этих испытаниях в различное время участвовали пять самолетов: первый опытный, серийные №0201, №0202, №0301 и №0401. В одном из полетов перехватчик, пилотируемый Ю.Рогачевым и Н.Мозговым, на высоте 11800 м потерял устойчивость и начал беспорядочно падать. Лишь благодаря исключительному мужеству, хладнокровию и мастерству пилота на высоте 2000 м машину удалось вывести в горизонтальный полет и благополучно посадить на аэродром. На протяжении всего падения Рогачев передавал на командный пуню-информацию о поведении перехватчика и обо всех своих действиях. За этот полет экипаж наградили орденами. После анализа записей КЗА конструкторы провели необходимые доработки самолета для улучшения характеристик устойчивости и управляемости.
На аэродроме ЛИИ была проведена лишь часть совместных государственных испытаний Ту-28 и проверка работоспособности комплекса. Другую часть программы, позволившую оценить боевые качества комплекса, проводили на базе ГК НИИ ВВС во Владимировке (Ахту-бинске). Первоначально в полетах участвовали три самолета, затем к ним присоединились еще два. На летной базе в Жуковском остался лишь первый серийный перехватчик, на котором летчик-испытатель А.Д.Бессонов и штурман-испытатель В.Баженов провели полный цикл испытаний силовой установки.
Вместе с перехватчиками на юг страны отправились летчики-испытатели ОКБ-156 М. В. Козлов, С.Т.Агапов, штурманы-операторы К.И.Малхасян, В.Колосов, а также бригада Д.Кантора. К работам по Ту-28 в Ахтубинске привлекли сотни специалистов различных предприятий и организаций (только от ОКБ и ЛИиДБ участвовало свыше 150 человек). Для руководства испытаниями создали Государственную комиссию под председательством маршала Савицкого. На этом этапе на перехватчиках летали военные летчики-испытатели Ю.Рогачев, И.Лесни-ков, Э.Князев, Г.Береговой, И.Довбыш, штурманы-испытатели Н.Мозговой, В.Малыгин, Г. Митрофанов и А.Хализов. Учитывая поступающие замечания, ОКБ-156 и его смежники продолжили доводку самолета и вооружения.
Ту-28 имел широкий диапазон скоростей: от 1910 км/ч без ракет (1665 км/ч с четырьмя ракетами) до посадочной в 280 км/ч. При этом на малых скоростях полета, особенно при выпущенных закрылках, самолет обладал повышенной реакцией по крену на отклонение руля направления, а на сверхзвуке реакция менялась на обратную. На дозвуковых скоростях, особенно при больших скоростных напорах, запас продольной статической устойчивости перехватчика был недостаточным. Подвеска ракет вела к дальнейшему уменьшению этого запаса на дозвуке и к уменьшению путевой и поперечной устойчивости при М‹=1.
