В дальнейшем к С32-1 присоединились С32-2 (Nq 85–02) и первый самолет следующей серии, № 86–01, несколько отличавшийся конструктивно (о нем будет сказано ниже). Вторая машина отличалась традиционным устройством козырька фонаря с лобовым бронестеклом (у первой он, как и задавалось, был бескаркасным), а также установкой двух дополнительных держателей вооружения под крылом, установленных на пилонах ближе к фюзеляжу.
Самолет С32-2 был поднят в воздух 13 августа 1969 года непосредственно на заводе местным летчиком-испытателем П.К. Киричуком, который предварительно получил два вывозных полета на С-22И для ознакомления с особенностями машины новой схемы. После доставки в Жуковский С32-2 был облетан B.C. Ильюшиным 22 октября 1969 года, а уже на другой день его перегнали на аэродром ГНИКИ ВВС для подключения к программе испытаний. Ведущим инженером по испытаниям этой машины назначили А.А. Слезева.
Второй самолет также без промедления задействовали при выполнении программы ГСИ, к участию в которых он был принят 1 ноября 1969 года. Работы шли достаточно интенсивно: за февраль на паре машин (первая до марта стояла на дооборудовании) были выполнены 18 полетов, преимущественно на оценку летных характеристик с вооружением, в марте с участием всех трех самолетов сделали 23 работы (в традициях ОКБ испытательные полеты без лишней помпы именовались "натурными работами"). В штате ОКБ тогда состояло всего пять летчиков-испытателей, и все они в той или иной степени "отметились" в судьбе будущего истребителя-бомбардировщика. Летали летчики как суховской фирмы Е.К. Кукушев и В.А. Кречетов, так и военные испытатели А.Д. Иванов, В.В. Качалов, Э.М. Колков, М.Михайлов, А.Балбеков.
Ведущими конструкторами на этих и других испытаниях от суховского ОКБ являлись К.К. Соловьев, А.А. Слезев, А.А. Хевеши, Л.М. Моисейчиков и другие (в традициях суховской фирмы ответственный по летным испытаниям, назначавшийся на новую машину, именовался не инженером, как у других ОКБ, а именно "ведущим конструктором", подчеркнуто-уважительно отражая его роль в доведении "до ума" новой машины; ведущий конструктор, получавший под свое начало новый самолет, действительно обладал немалыми правами в принятии решений, выполнении доработок и даже внесении изменений в технологии и производстве).
В роли настоящей "руководящей и направляющей" силы выступал начальник летно-испытательной станции фирмы М.И. Шейгам, занимавшийся оперативным решением текущих вопросов при обеспечении испытаний, внесением необходимых конструктивных доработок и технических изменений на проходивших испытательную программу машинах. Деятельный и исполнительный организатор, он фактически был настоящим распорядителем работ, но числился лишь "исполняющим обязанности" (будучи приверженным ведению дел без соблюдения лишних формальностей, он когда-то оказался не в ладах с нормами хозяйственного законодательства, заработав в личном деле пометку "без права занятия руководящих должностей"). Тем не менее в умении справляться со всем ворохом организаторских и технических проблем ему не было равных, и вскоре М.И. Шейгам был назначен начальником службы летных испытаний ОКБ, но, по милости кадровиков, опять-таки в должности "И.О.
