Οι κρατικές δοκιμές του πειραματικού SB-RK ολοκληρώθηκαν τον Ιανουάριο του 1941, αλλά κατόπιν διαταγής της 9ης Δεκεμβρίου του 1940 είχε ήδη μετονομασθεί σε Ar-2. Η ταχύτητά του με βάρος 6.600 κιλών έφτανε τα 475 χλμ/ώρα σε ύψος 4.700 μέτρων. Ο χρόνος ανάβασης στα 5.000 μέτρα ήταν 7,1 λεπτά και το ανώτατο ύψος ανέρχετο στα 10.000 μέτρα. Η πλευρική ευστάθειά του δεν παρουσίαζε προβλήματα, εν αντιθέσει με τη διαμήκη. Στην περίοδο της αξιολόγησής του έγιναν συνολικά 25 βυθίσεις υπό γωνίες που ξεκινούσαν από τις 40 μοίρες και έφταναν τις 75. Τα αερόφρενα και η αυτόματη ανάσυρση λειτούργησαν άψογα και παρείχαν τη δυνατότητα ακριβούς βομβαρδισμού.
Ως προς το σχεδιασμό και την αεροδυναμική του γραμμή το Αr-2 άφησε εν συνόλω θαυμάσιες εντυπώσεις, όμως οι κινητήρες M-105 περιέπλεκαν τα πράγματα. Το σύστημα ψύξης σε χειμερινές συνθήκες δούλευε στα ανώτατα επιτρεπόμενα όρια θερμοκρασίας και αυτό προβλημάτιζε αναφορικά με την απόδοση του αεροπλάνου κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Η θερμοκρασία λαδιού έφτανε τους 110 βαθμούς, ενώ η εναλλακτική που πρότεινε το 22ο εργοστάσιο αποδείχθηκε παντελώς άχρηστη λόγω της συχνούς βλάβης των θερμαντικών σωμάτων. Οι παρούσες επιπλοκές καθιστούσαν το Αr-2 εντελώς ακατάλληλο για ένταξη σε μάχιμες μονάδες.
Το Ινστιτούτο Ερευνών της Πολεμικής Αεροπορίας κατέγραψε και σειρά προβλημάτων που είχαν να κάνουν με τον οπλισμό, όπως συχνό μπλοκάρισμα των πολυβόλων, αισθητή αστάθεια κατά τις βολές και καθυστερήσεις στην πυροδότηση. Συν τοις άλλοις, γενικά τα αμυντικά πολυβόλα που παρήγαγε έως τότε η ΕΣΣΔ, είχαν καταστεί σχεδόν απαρχαιωμένα.
Στα καταληκτικά συμπεράσματα της κρατικής αξιολόγησης, σημειώθηκε ότι το Ar-2 υπερτερούσε μεν του SB-RK όσον αφορά τα πτητικά δεδομένα και το χειρισμό του, αλλά υστερούσε σε ταχύτητα από τα σύγχρονα ξένα και άλλα εγχώρια μεσαία βομβαρδιστικά. Βάσει αυτών, το γραφείο σχεδιασμού του Arkhangelsky και το 22ο εργοστάσιο έπρεπε να προβούν στις απαραίτητες τροποποιήσεις ώστε να επιτύχουν τη διαμήκη σταθερότητα του αεροπλάνου και να εξαλείψουν τα όποια προβλήματα με τον οπλισμό του.
Το Φεβρουάριο του 1941, το Ar-2 N1/511 παραδόθηκε με βελτιωμένο σχεδιασμό για το νέο γύρο των κρατικών δοκιμών από το Ερευνητικό Ινστιτούτο της Πολεμικής Αεροπορίας. Οι κινητήρες M-105R μετατοπίσθηκαν προς τα εμπρός κατά 150 χλστ. ώστε να επιτευχθεί η διαμήκης ευστάθεια. Συνάμα τοποθετήθηκαν νέες έλικες με διάμετρο 3,1 μέτρων και εγκαταστάθηκαν λεπτότερες γρίλιες φρένων. Αυτές οι μεταβολές κατέστησαν δυνατή την επίτευξη της ταχύτητας των 443 χλμ/ώρα κοντά στο έδαφος και των 512 χλμ/ώρα σε ύψος 5.000 μέτρων. Τα αποτελέσματα ενθάρρυναν τη συνέχιση των εργασιών, ώστε να καλυφθούν πλήρως οι απαιτήσεις πτήσης και μάχης.
Εν τω μεταξύ, το Petlyakov Pe-2 είχε ήδη εγκριθεί με το N704 διάταγμα της 9ης Δεκεμβρίου του 1940 από τη Σοβιετική Επιτροπή της Αεροπορικής Βιομηχανίας (NKAP), έχοντας περάσει επιτυχώς τις δοκιμές. Με βάρος πτήσης 7.500 κιλών, η μεγίστη ταχύτητά του έφτανε τα επιζητούμενα 540 χλμ/ώρα στα 5.100 μέτρα, το ανώτατο ύψος των 8.700 μέτρων, και την εμβέλεια των 1.200 χλμ. Είχε δυνατότητα μεταφοράς βομβών βάρους 600 κιλών με μέγιστο φορτίο ενός τόνου.
Η συνέχεια στο Military History