Основные колеса шасси убирались в крыло чрезвычайно сложной системой – комбинацией набора блоков и тросов с гидравликой. Уборка шла в два приема. Сперва гидропривод укорачивал подкосы, уменьшая вынос колес относительно крыла. При этом пилот стравливал давление в системе. Затем следовали 60 оборотов штурвала механической лебедки и стойки с колесами, наконец, убирались в крыло. Хвостовой костыль не убирался. При выпуске колес к процедуре добавлялись еще 40 качков ручным гидронасосом для вытягивания подкосов.
Закрытый фонарь пилотской кабины по нынешним временам выглядел весьма необычно: он не сдвигался и не откидывался, а имел сверху крышку, через которую летчик попадал внутрь. В аварийной ситуации левое боковое стекло поворачивалось вокруг вертикальной оси и откидывалось назад, а крышка – вправо. Для этого летчик должен был работать обеими руками сразу.
Вооружение первого опытного И-14 являлось временным. Динамореактивные пушки (хотели поставить две АПК-5 калибра 37 мм с боезапасом 25 снарядов на каждую) на момент окончания АНТ-31 были еще не доведены, поэтому поставили один пулемет под капотом – синхронный ПВ-1 с боезапасом 900 патронов. Но место для пушек и боекомплекта в крыле оставили. Длинную трубу стрелкового прицела ОП-1 («Альдис») закапотировали обтекателем.
На самолете смонтировали мотор «Меркьюри» IVS-2, высотный – максимальная мощность в 540 л.с. развивалась им на высоте 4500 м. На его валу стоял деревянный двухлопастной винт изменяемого шага. Но менять шаг можно было только на земле в зависимости от планируемого характера полета.
Кислородный прибор, предусмотренный техническими требованиями. отсутствовал, а вместо радиостанции смонтировали ее размерно-весовой макет.
Первый полет нового истребителя состоялся 17 мая 1933 г. Машину пилотировал К.А.Попов. В июне первый опытный самолет официально сдали Отделу экспериментально-летных испытаний и доводок (ОЭЛИД). Там он совершил несколько полетов, в том числе один с уборкой шасси. 17 июля самолет вернули на Завод опытных конструкций для доработки, продолжавшейся до 30 сентября – доводили мотоустановку и шасси. Затем К.А.Попов и С.А.Корзинщиков продолжили заводские испытания АНТ-31, в ходе которых самолет продемонстрировал прекрасные скоростные качества: на высоте 5000 м машина достигла максимальной скорости 383 км/ч, что было крупным достижением по тем временам. Получили и хорошие показатели скороподъемности – на набор высоты 6000 м тратили менее 10 минут.
