В результате предпринятых мер 31 марта 1940 г. первый опытный экземпляр истребителя И-200 покинул сборочный цех, а уже 5 апреля летчик-испытатель А.Н. Екатов поднял его в воздух. Таким образом, от начала проектирования до первого вылета прошло всего 100 дней.
Начался этап заводских испытаний. Ответственными за их проведение назначили ведущего инженера по самолету А.Г. Брунова, старейшего летчика-испытателя завода №1 А.Н. Екатова и его дублеров: летчиков полковника М.И. Марцелюка и майора М.Н. Якушина.
Летные характеристики и взлетно-посадочные свойства И-200, снимаемые в процессе испытаний, совпадали с аэродинамическим расчетом и соответствовали почти всем предъявляемым тактико-техническим требованиям. Поэтому, не дожидаясь окончания заводских испытаний, не говоря уже о государственных, решением Комитета Обороны от 25 мая 1940 года истребитель И-200 был запущен в серийное производство. Приказом НКАП от 31 мая самолет И-200 внедрялся в серию на заводе №1 с планом выпуска в 1940 году 125 самолетов. Одновременно с этим прекращалось производство ББ-22, а в КБ Поликарпова возвращалась часть конструкторов в связи с окончанием проектных работ по И-200.
На самолете И-200 вместо запланированного, но еще не готового АМ-37 был установлен двигатель АМ-35А мощностью на взлете 1350 л.с. Это снизило летные характеристики самолета, но все же позволило оставить их на достаточном уровне, что подтвердили как заводские, так и государственные испытания. 24 мая А.Н. Екатов на И-200 №01 достиг скорости 648,5 км/ч на высоте 6900 метров, а 5 августа М.Н. Якушин на И-200 №02 на высоте 7000 метров показал скорость 651 км/ч. И-200 №01 впервые показали широкой публике 18 августа 1940 года в Тушино на параде, посвященном Дню авиации. Показательный полет совершил М.Н. Якушин.
29 августа второй и третий экземпляры истребителя И-200 были переданы в НИИ ВВС для проведения государственных испытаний, которые завершились с положительными результатами 12 сентября 1940 г. 13 сентября 1940 г. на заседании технического совета при НИИ ВВС во время рассмотрения результатов испытаний ведущий летчик-испытатель СП. Супрун отметил, что И-200 "является самым доведенным самолетом при поступлении его на государственные испытания, которые опытный самолет прошел хорошо". За время заводских и государственных испытаний не было потеряно ни одного самолета и ни одного летчика.
В выводах акта о результатах госиспытаний, утвержденного начальником Главного управления ВВС РККА генерал-лейтенантом авиации П.В. Рычаго-вым, отмечалось, что "самолет И-200 АМ-35А конструкции инженеров Микояна и Гуревича производства завода №1, по своей скорости, равной 628 км/ч, является лучшим из опытных отечественных самолетов и не уступает однотипным иностранным самолетам на высотах выше 5000 м.'\
