Государственные испытания самолёта проводились НИИ №15 ВМФ в соответствии с приказом главкома ВМФ от 28 марта 1955 г. и командующего авиацией ВМФ от 6 апреля 1955 г. Испытывались несколько вариантов наружной подвески торпед: три РАТ- 52 (две на наружной подвеске, одна в грузовом отсеке); две низкие 45-54НТ или высотные 45-54ВТ. Всего с 24 апреля по 23 августа 1955 г. выполнено 56 полётов с налётом 55 ч 55 мин, в том числе 24 на торпедометание со сбросом 39 торпед.
Ведущим инженером по испытаниям был инженер-подполковник С. К. Каберов, ведущим лётчиком – инженер- капитан И. В. Есаков.
Несмотря на бодрые выводы Акта, результаты испытаний свидетельствовали, что они оказались не столь оптимистичными.
Четыре первых сброса низких торпед 45-36МАН с высот 90-130 м на скорости 390-420 км/ч показали, что торпеды не только выскакивали из воды, но и получили механические повреждения. Уменьшив высоту до 80 м и скорость до 370-380 км/ч, сбросили ещё четыре торпеды. Несмотря на то, что торпеды выпрыгивали из воды (делали "барсы"), а крены их при отделении от самолёта достигали 10 град., результаты посчитали удовлетворительными.
Применение серийных торпед РАТ- 52 с наружных держателей, на что очень рассчитывали, оказалось невозможным. Попытались исправить положение: изготовили для торпед направляющие и вилки, доработали гироскопы торпед, снизили скорость сброса, и всё безрезультатно.
Не лучше обстояло с торпедами 45- 54ВТ. Применять их с наружных держателей оказалось возможным, но только при положительных температурах наружного воздуха. Попытка перевода торпед на другие сорта масел, чтобы повысить их морозостойкость, закончилась тем, что две из четырех сброшенных торпед утонули.
Таким образом, результаты оказались не в пользу наружной подвески: ухудшились лётные характеристики самолета, усложнилось его пилотирование, увеличилась нагрузка на штурвал на взлёте при подьёме переднего колеса, не исключалось возникновение бафтинга хвостового оперения при заходе на посадку с двумя торпедами, вылезали и другие малоприятные сюрпризы.
Переоборудование самолётов Ил-28 после получения таких результатов не производилась. Но основная причина состояла не в сложности переделок, не раз выполнялись работы и более бесполезные, а в тактической их нецелесообразности – Ту-14 и Ил-28 уже не в полной мере отвечали требованиям флота.
Для повышения качества переучивания, уменьшения его сроков, а также принимая во внимание необходимость периодического контроля техники пилотирования и освоения новых видов полёта, ОКБ Ильюшина поручили разработку учебного самолёта. Эскизный проект его утвердили в октябре 1949 г., а 18 марта следующего года самолёт Ил-28У выполнил первый полёт. Программа испытаний, поскольку она не была связана с боевым применением, завершилась 30 марта того же года.
