Чтобы разобраться в причинах случившегося, требовалось продолжить летные эксперименты. Еще до гибели И. Т. Иващенко А. И. Микоян пригласил в ОКБ военного летчика-испытателя Г. А. Седова, работавшего до этого в ГК НИИ ВВС. С марта 1950 г. он начал полеты на опытном СИ-2, постройку которого закончили в начале года. В одном из полетов Седов попал в условия, близкие к тем, которые привели к гибели Иващенко. После превышения скорости 1000 км/ч начался флаттер стабилизатора, в результате чего рули высоты в значительной степени разрушились – от них осталось около 40% площади, внешние части были оторваны симметрично с обеих сторон. Пилоту удалось перевести истребитель в набор высоты, снизить обороты двигателя и погасить скорость. Позднее Г. А. Седов вспоминал: «Я готовился к этому режиму заранее, так как мы знали, что разрушение горизонтального оперения на первой опытной машине произошло на скорости 1020-1044 км/ч. Быстрая реакция летчика здесь ни при чем. Когда все это произошло, самолет находился в нормальном положении и даже стал немного задирать нос. Попробовал рули высоты – машина подчиняется. Правда, при заходе на посадку, когда упала скорость, была опасность, что площади оставшихся рулей не хватит, но все обошлось, и опытная машина была спасена». Кроме флаттера, во время заводских испытаний СИ-2 Седов обнаружил такое явление, как реверс элеронов. Для проведения необходимых доработок самолета в конце 1950 г. испытания пришлось прервать.
В следующем году на горьковском авиазаводе № 21 изготовили еще два прототипа, одновременно являвшихся головными серийными машинами (заводской шифр – «изделие 54»), 16 февраля завершилась сборка самолета СИ-02 (второй головной серийный, заводской № 54210002), а постройка четвертой машины СИ-01 (первая головная серийная, заводской № 54210001) завершилась лишь в мае. Весной 1951 г. в Жуковском на СИ-02 были продолжены заводские испытания, в ходе которых выполнили 44 полета. В апреле самолет передали в ГК НИИ ВВС на Государственные испытания (ГИ). Первый этап завершился 1 июля, к тому времени летчики института Л. М. Кувшинов, Ю. А. Антипов, В. С. Котлов и другие 75 раз поднимали в воздух опытную машину. В Акте по результатам этого этапа ГИ отмечалось, что в целом истребитель соответствует предъявленным требованиям. Обнаружились и недостатки, в частности, влияние подвесного бака на характер обтекания ПВД, что приводило к искажению показаний указателя скорости.
