Старомодная гофрированная обшивка крыла исчезла – ее сменил гладкий дюралевый лист толщиной 0,5 мм, приклепаный к каркасу потайными заклепками. На задней кромке крыла разместили четыре секции посадочных щитков. Во-вторых, изменилась конструкция оперения. Киль стал отъемным, с креплением к стыковочным узлам на шпангоутах фюзеляжа. Гофрированную обшивку стабилизатора заменили гладкой. В-третьих, установили американский двигатель Райт SR-1820-F2, менее высотный, чем «Меркьюри», но развивавший большую мощность на малых и средних высотах. Винт смонтировали тоже американский, фирмы «Гамильтон», металлический (с дюралевыми лопастями), диаметром 2,97 м. в- четвертых. старый фонарь с откидной верхней крышкой уступил место более удобному, сдвигающемуся вперед. И, наконец, на И- 14бис смонтировали две ДРП типа АПК-11 с пневмоперезарядкой и боезапасом по 25 снарядов на каждую.
5 февраля 1934 г. дублер сдали для испытаний. Они проводились как совместные – заводские вместе с государственными, что уже само по себе говорило о важном значении, которое придавали «наверху» скорейшему вводу в строй нового истребителя. Самолет летал на лыжном шасси. Пилотировал его летчик-испытатель А.И.Филин (впоследствии начальник НИИ ВВС).
Большая мощность двигателя у земли и улучшенная аэродинамика сказались на характеристиках истребителя. На малых высотах все данные улучшились: скорость на высоте 1000 м поднялась сразу на 50 км/ч, уменьшилось время виража, возросла скороподъемность. Но зато на высоте показатели ухудшились: практический потолок понизился, на высоте 5000 м И- 14бис проигрывал варианту с «Меркьюри» почти 40 км/ч. Двигатель перегревался, на некоторых режимах возникала заметная тряска. Тем не менее уже на предварительном этапе испытаний сделали вывод: «…выявленные летные качества самолета позволяют дать заключение о необходимости начать серийную постройку…»
26 февраля впервые отстреляли на земле пушку АПК-11. Из правой пушки сделали 24 выстрела. На каждый выстрел пришлось ровно по одной вылетевшей заклепке. Ожидалось, что на колесах и И-14, и И-14бис смогут показать гораздо лучшие данные. Для ускорения перехода с лыж на колеса оба истребителя решили отправить в Крым. Так и сделали.
22 марта разобранные машины по железной дороге доставили на станцию Мекензиевы горы, перевезли на аэродром летной школы в Каче и собрали. Первым к испытаниям подготовили самолет с «Циклоном». 28 марта летчик ЦАГИ провел сдаточный полет; не совсем удачный – в воздухе сорвало капот бензобака. Его поставили на место и Филин совершил на дублере приемочный полет.
