В январе 1942 года на заводе №126 (г. Комсомольск-на-Амуре) были начаты испытания самолета ДБ-ЗФ с 2 М-82. В полете 8 февраля на высоте 6000 м на обоих моторах произошел разрыв петрофлексов откачивающей масломагистрали, идущей от маслопомпы к фетровому фильтру. Вследствие утечки масла оба мотора вышли из строя. После замены моторов испытания продолжились. За исключением выбрасывания масла из суфлеров на высоте выше 4000 м и вышеуказанного разрыва петрофлексов, других дефектов выявлено не было. Несмотря на большую мощность М-82, его лоб, вес и удельный расход горючего были выше, чем у моторов М-88. В результате скорость самолета не возросла, а дальность полета уменьшилась. В дальнейшем вопрос о запуске в серию ДБ-ЗФ с М-82 периодически ставился до 1943 года, но серийно он так и не строился.
Примерно в это же время начались испытания ТБ-7 с 4 М-82. В первых полетах были выявлены дефекты: выбрасывание масла из переднего суфлера, высокие температуры головок цилиндров, особенно на рулении и взлете, и высокие температуры масла. Это потребовало проведения многих конструктивных изменений ВМГ, затянувших испытания до лета 1942 года.
Не очень успешно пошло дело и у А.Н. Туполева. Первоначально опытный самолет «103» (будущий Ту-2) был построен в 2-х экземплярах с моторами АМ-37 («103», «103У»}. 3-й экземпляр в мае 1941 года по приказу НКАП вместо моторов М-120 было решено оснастить моторами М-82. В конце июля 1941 года ОКБ Туполева было переведено из Москвы в Омск на вновь организованный завод № 166, где и надлежало наладить серийный выпуск самолетов «103У». Там же к середине ноября 1941 года и была закончена постройка опытного «103В» с 2 М-82. Первый вылет машины под управлением летчика-испытателя М.П. Васякина состоялся 15 декабря 1941 года. Однако дальнейшие испытания затянулись на 7,5 месяцев – до 1 августа 1942 года. Как отмечалось потом в отчете по испытаниям: «Основные причины затяжки испытаний: неудовлетворительная работа моторов М-82 и длительная доводка винто-моторной группы. Во время испытаний было заменено восемь моторов… Из-за неудовлетворительной работы моторов самолет простоял 132 дня, что составляет 57,7% времени, потраченного на испытания».
Однако в конце 1941 года еще рассчитывали на лучшее, и на заводе № 166, начиная с 19 ноября 1941 года, началась подготовка к серийному производству самолета «103В». Самолет «103У» из-за отсутствия моторов АМ-37 было решено не производить.
