В июне 1-я эскадрилья приступила к проведению войсковых испытаний МиГ-25РБ. Для этого было отобрано десять лидерных самолетов из числа наиболее новых (последних серий), только недавно поступивших с завода и десять наиболее подготовленных летчиков. Возглавил летную группу заместитель командира полка гв. подполковник Е.М. Воробьев. Старшим от ИАС был назначен инженер полка гв. майор Лотарь. Программа войсковых испытаний была очень насыщенной и сложной. Многие вопросы приходилось решать впервые в ВВС (стратосферные бомбометания, ночная подготовка, групповая слетанность и т.д.). В ходе войсковых испытаний десятка МиГ-25РБ, совместно с войсками ПВО, 21-22 июля участвовали в исследовательских учениях по отработке применения средств РЭБ. С 7 по 15 июля проходила отработка тактических и практических бомбометаний со стратосферы на полигоне Полесский, экипажи выполнили 20 практических бомбометаний. С 26 июля по 3 августа, четыре из десяти лидерных МиГ-25РБ, перебазировавшись на предельную дальность в Заполярье по маршруту: Шайковка — Смуравьево — Оленья, приступили к ведению радиотехнической разведки в Баренцевом море, «осваивая Северо-Западный ТВД» (как сказано в официальных годовых отчетах). На самом деле главной задачей являлись полеты из Оленегорска по программе войсковых испытаний, предусматривавшие сброс внешних топливных баков. Программа ВИ была успешно завершена в установленный срок — 1 августа 1973 г. Помимо войсковых испытаний экипажи МиГ-25 неоднократно привлекались к показам новой авиационной техники высшему руководству страны и армии. Только в 1973 г. подобные показы проводились четыре раза на аэродромах Кубинка, Клин, Ахтубинск, Шаталово, при этом наземные показы почти всегда завершались демонстрационными одиночными и групповыми полетами МиГ-25РБ.

После окончания войсковых испытаний была получена директива ГШ ВВС, согласно которой полк переводился с трехэскадрильного состава на двухэскадрильный, при этом 2-я эскадрилья полностью вместе с самолетами передавалась в 164-й ОГРАП 4-й воздушной армии Северной группы войск, базировавшийся в Польше на аэродроме Бжег. Взамен, так сказать по обмену, из 164-го полка в Шаталово прибывала эскадрилья на самолетах Як-28Р. Таким образом в начале 1974 г. полк перевооружился на самолеты Як-28Р. Теперь по штату в каждой эскадрильи имелось по 12 боевых и по два учебно-боевых самолета: МиГ-25РБ/РУ в 1-й эскадрилье, Як-28Р/У — во 2-й.

В 1974 г. полк провел два полковых и пять эскадрильских ЛТУ, четыре экипажа МиГ-25РБ выполнили практические бомбометания из стратосферы. Налет за год составил 941 ч на МиГ-25 и 1513 ч на Як-28.

Так как на самолетах МиГ-25 имелся целый комплекс радиотехнического разведоборудования, для работы с ним 20 декабря 1974 г. в полку была официально создана служба РЭР (радиоэлектронной разведки).

С 24 февраля по 3 марта 1975 г. полк полным составом принимал участие в учениях по плану МО СССР «Весна-75». Задания выполнялись на полигоне «Гороховец», а также на полигоне Полесский с выполнением практических бомбометаний из стратосферы. Было выполнено с отличным качеством десять бомбометаний. За отличную боевую выучку, продемонстрированную на этих учениях 18 марта 1975 г. полк награжден Вымпелом МО СССР «За мужество и воинскую доблесть». Вымпел в торжественной обстановке на аэродроме 5 мая 1975 г. вручал личному составу полка ГК ВВС маршал авиации П.С. Кутахов.

7  августа 1975 г. при полете в стратосферу произошла авария самолета МиГ-25РБ, пилотируемого гв. майором С.И. Бухтияровым, причина аварии — обесточивание энергосистем самолета.

Неприятности 1975 г. продолжились в следующем году. 31 января 1976 г., при опробовании двигателей после выполнения 200-часовых регламентных работ на самолете Як-28Р, на 7-й минуте начался пожар правого двигателя, пламя охватило всю переднюю часть фюзеляжа с обеими кабинами. Пожар был потушен расчетом пожарной машины, но сгорела вся носовая часть самолета до крыльев. Находившиеся в кабинах гв. капитан технической службы Н.Н. Кожухаров и гв. старший лейтенант Н.С. Боборико погибли.

В  1976 г. проведено три полковых и пять эскадрильских ЛТУ. С 3 по 9 февраля проводились ЛТУ по плану Командующего МВО, в которых участвовали девять экипажей МиГ-25РБ, выполняя полеты с аэродрома Кубинка, и восемь экипажей Як-28Р с аэродрома Правдинск. На этих учениях эскадрилья МиГ-25РБ впервые перебазировавшись полным составом на оперативный аэродром, участвовала в ЛТУ полка. С 6 по 10 сентября полк участвовал в исследовательских учениях по изучению эффективности нанесения бомбовых ударов со стратосферы днем и ночью самолетами МиГ-25РБ. Выполнено 12 практических и 24 тактических бомбометаний. С 19 октября по 20 декабря два экипажа на самолетах МиГ-25РБ участвовали в контрольных испытаниях по бомбометанию. При этом было выполнено девять практических и три условных бомбометания, одно из которых — фотобомбометание четырьмя ФОТАБ-100-140 с высоты 20000 метров.

С ноября 1976 по март 1977 гг. группа специалистов ИАС, наиболее опытных в эксплуатации самолета МиГ-25, в составе 21 человека находилась в спецкомандировке по эвакуации из Японии угнанного 6 сентября 1976 г. самолета МиГ-25П.

По итогам 1978 г. полк был признан лучшим среди авиационных полков ВВС МВО.

В 1979 г. работа полка была омрачена катастрофой, происшедшей 14 июня в 19 ч 32 мин. Экипаж в составе гв. лейтенанта Н.Г. Чечулина и штурмана гв. старшего лейтенанта Н.Н. Журавлева слишком поздно принял решение на покидание самолета, попавшего в аварийную ситуацию.

После полета на МиГ-25РУ старшие летчики гв. капитаны Д. В. Пушников и Д.А. Лесков