Одновременно приказом по НКАП от 29 сентября 1942 г. А.А. Микулин и директор завода № 24 М.С. Жезлов обязывались: к 1 января 1943 г. построить и провести совместные 50-часовые испытания мотора АМ-42; к 15 января 1943 г. передать С.В. Ильюшину два мотора АМ-42 и обеспечить к 1 марта окончание государственных испытаний самолета-штурмовика с этим мотором, а с апреля месяца приступить к серийному выпуску АМ-42.

7  февраля 1943 г. вышло Постановление ГОКО, согласно которому ОКБ С.В. Ильюшин и завод № 240 должны были построить опытный самолет-разведчик и корректировщик артиллерийского огня Ил-2 с АМ-42 и одновременно приспособить для этой цели серийный Ил-2 с АМ-38ф. Как следует из документов, по своим конструктивным решениям "следопыт" с мотором АМ-42 в целом повторял самолет Ил-2М.

ОКБ А.А. Микулина и опытное производство 24-го завода, получив официальное указание на разработку нового мотора, в срочном порядке приступили к изготовлению деталей для 5 моторов. Уже через 30 суток первый АМ-42-й "выкатили" на заводские испытания, в ходе которых были получены весьма обнадеживающие результаты. На взлетном режиме мотор развил мощность 1978 л.с, что было почти на четыре сотни "лошадей" больше, чем "выдавал" серийный АМ-38. На номинальном режиме АМ-42 показал мощность 1762 л.с.

Разработка мотора в столь сжатые сроки не могла не сказаться на его качестве: требовалась тщательная доводка всех агрегатов и узлов. Только в мае 1943 г. АМ-42 удовлетворительно прошел совместные 50-часовые испытания. В ходе испытаний была получена мощность 1940 л.с. на взлетном, и 1766 л.с. - на номинальном режимах.

В выводах комиссии отмечалось, что мотор АМ-42 испытания прошел удовлетворительно и является "современным мотором, ценным для штурмовой авиации". Наряду с этим, Главному конструктору А.А. Микулину и директору завода № 24 М.С. Жезлову вменялось в обязанность "...в кратчайшие сроки устранить выявленные конструктивные недостатки и дефекты мотора, проверить работу мотора на самолетах Ил-2М, отработать ВМГ самолета и предъявить самолет в НИИ ВВС на специальные летные испытания мотора в течение 50 часов".

Известно, что С.В. Ильюшин пытался убедить руководство НКАП параллельно с постройкой опытного самолета Ил-2М АМ-42 развернуть работы по налаживанию его серийного выпуска на московском авиазаводе № 30. Им даже был заготовлен проект приказа и 18 января 1943 г. подан наркому для рассмотрения. Однако А.И. Шахурин решил не рисковать.

Сухой в это время продолжал работы по совершенствованию Су-6. Полным ходом шли работы по установке на Су-6 крупнокалиберных пушек и мотора М-71ф, форсированного до 2200 л.с. на взлетном режиме. В декабре 1942 г. все это было сделано, однако самолет на испытания не передавался, так как в начале января 1943 г. Сухой представил эскизный проект двухместного варианта Су-6 с М-71ф. Проект получил одобрение у военных, и 20 января с небольшими замечаниями в части улучшения бронирования был утвержден.

Уже построенный одноместный Су-6 с М-71ф к марту 1943 г. переделали в двухместный. После отладки мотоустановки самолет 19 июня поступил в НИИ ВВС для проведения государственных испытаний.

В свою очередь, Ильюшин после первых "прикидок" по модификации Ил-2 с мотором АМ-42, по-видимому, уже понимал, что, оставаясь в рамках "облика" "двойки", создать штурмовик, равный по летно-боевым качествам новой машине Сухого, очень сложно, тогда как многоцелевой сильно бронированный штурмовик-бомбардировщик все же не очень вписывается в систему вооружений ВВС КА. Модернизированная "двойка" была далека от того облика самолета-штурмовика, который сформировали военные в ТТТ на 1943 г. Поэтому Ильюшин в апреле 1943 г. принимает решение одновременно приступить и к созданию бронированного истребителя с мотором АМ-42, но с совершенно иными компоновочными и аэродинамическими решениями. Тем более что военные, исходя из положительного опыта боевого применения Ил-2 против бомбардировщиков и транспортных самолетов противника под Сталинградом, заказали его истребительный вариант.

Возможность создания новой машины выглядела достаточно заманчивой. В результате 17 мая 1943 г. вышло Постановление ГОКО, которое предусматривало постройку на заводе № 1 "50 самолетов Ил-2 с мотором АМ-38ф в истребительном одноместном варианте" (в переписке Ил-2-И или И-Ил-2), двух Ил-2 АМ-42 в истребительном варианте (в переписке Ил-2-2И или 2И-Ил-2) и двух Ил-2 АМ-38ф с "облагороженной аэродинамикой". Кроме этого, на заводе № 18 планировалось построить два экземпляра бронированного истребителя Ил-1 АМ-42 - одноместный и двухместный. При этом постройка Ил-2М с 18-го авиазавода не снималась. Самолеты Ил-2 с моторами АМ-38ф и АМ-42 с улучшенной аэродинамикой требовалось предъявить на государственные испытания в августе, а Ил-1 — в июле 1943 г.

Согласно расчетам одноместный бронированный истребитель Ил-2-2И с АМ-42 при полетном весе 5360 кг должен был иметь максимальную скорость у земли 440 км/ч и на высоте 1700 м - 460 км/ч. Вооружение включало две пушки ВЯ-23 с боекомплектом 300 снарядов. Для улучшения аэродинамики самолета водо- и маслорадиаторы размещались в одном канале внутри бронекорпуса, изменялась форма кабины пилота, облагораживались обтекатели шасси, осуществлялась уборка хвостового колеса, листы обшивки консолей и центроплана крыла устанавливались встык и применялась клепка впотай.

28 мая вышел приказ по НКАП, согласно которому завод № 18 обязывался построить самолет С-38 с мотором АМ-38ф с улучшенной аэродинамикой и продольной устойчивостью. На С-38 предполагалось установить новое крыло "с отведенными назад на 6° отъемными частями крыла", что смещало центровку самолета вперед на 3-4% САХ, а также реализовать все отработанные к этому времени мероприятия по улучшению аэродинамики (клепка впотай, расположение листов встык и т.д.). Этот самолет должен был стать эталоном для серийного производства самолетов Ил-2 АМ-38ф.

Примерно в это же время С.В. Ильюшин предложил на строящиеся опытные самолеты Ил-2 с мотором АМ-42 в вариантах штурмовика и "следопыта" установить по две пушки 11П, повысив тем самым их огневую мощь до уровня Су-6 М-71ф. Пушки предполагалось разместить под крылом, как это было выполнено ранее на Ил-2 АМ-38ф. Считалось, что снижение скорости полета при такой установке пушек, которое может составить 4 км/ч, с лихвой окупится значительными эксплуатационными преимуществами. Однако до декабря 1943 г. никаких реальных шагов в этом направлении сделано так и не было.