22 июня 1933 года самолет РД-1, пилотируемый М.М. Громовым, совершил первый полет. Вслед за ним на испытания передали второй экземпляр, получивший обозначение РД-2, но уже с редукторным мотором М-34Р. Замена двигателя позволила увеличить дальность полета почти в полтора раза. Но о рекорде пока речь не шла, так как у РД было два французских соперника – «Блерио-110» и «Бенар-80» с расчетной дальностью 13 000 км.

Испытания РД показали, что конструкция машины перетяжелена, эффективность элеронов и руля поворота мала, что делало его опасным для полета при сильной турбулентности воздуха. Требовалась также доводка винтомоторной группы. Аэродинамические характеристики обеих машин были значительно хуже, чем у заграничных. Самолет явно нуждался в доработке. И тогда в отчете по результатам государственных испытаний в декабре 1933 года Алкснис записал: «…ЦАГИ все конструктивные изменения по устранению дефектов и доводке рекордных самолетов РД внести в чертежи военного варианта РД (ДБ-1)…»

Сотрудники ЦАГИ Стоман, Тайц, Фрейман и Белкин буквально сутками занимались доводкой машины. К лету 1934 года была устранена значительная часть дефектов. Для улучшения летных данных крыло и оперение обтянули перкалем. По расчетам продолжительность полета по расходу горючего могла достичь 80,4 часа. При этом ожидалось, что дальность превысит 13 000 км.

Рекордный самолет АНТ-25 (РД), ставший основой при создании первого отечественного дальнего бомбардировщика ДБ-1 (АНТ-36)

30 июня экипаж в составе М.М. Громова, А.И. Филина и И.Т. Спирина отправился в первый продолжительный экспериментальный полет, одной из целей которого было «выяснение вопроса о выполнении технических требований к военному варианту самолета». Вначале все шло хорошо. Взлетев со Щелковского аэродрома (Чкаловская), самолет долетел до Качи, вернулся в Москву, сбросив по пути над полигоном в Ногинске условный бомбовый груз – 1000 кг дроби, и снова устремился к Каче. Через 27 часов 21 минуту из-за нарушения работы топливопитания полет прекратили с посадкой в Каче. И хотя попытка длительного полета не удалась, был получен первый практический результат – подтверждена возможность использования РД в качестве бомбардировщика с радиусом действия 2000 км.

15 июля того же года приказом наркома обороны К.Е. Ворошилова началась подготовка к перелету на продолжительность по замкнутому кругу. Для обеспечения этого и последующих полетов тяжелых самолетов в СССР соорудили бетонную взлетную полосу со стартовой горкой. Одновременно с этим 2000 рабочих и красноармейцев в течение 15 суток ровнили большой земляной холм, находившийся на пути самолета. Вертикальная скорость в момент отрыва тяжело нагруженной машины была настолько мала, что она не успевала преодолеть это естественное препятствие.

24 июля состоялся второй полет. На это раз взлетели с только что построенной бетонной дорожки, предварительно разогнавшись со стартовой горки. И снова неудача: из-за неисправности мотора самолет совершил вынужденную посадку. Лишь с третьей попытки, в период с 10 по 12 сентября, состоялся 75-часовой полет.

В том же 1934 году началось серийное производство «РД» под обозначением ДБ-1 (АНТ-36) на новом заводе № 18 в Воронеже. В отличие от первых рекордных прототипов на ДБ-1 устанавливали полные комплекты вооружения, включая кассеты для десяти 100-кг бомб. Емкость топливных баков уменьшили до 4900 литров, а взлетный вес не превышал 7806 кг. Обшивка была полностью гладкая. Однако качество изготовления самолетов оставляло желать лучшего. Особенно много нареканий со стороны военной приемки вызывали клепаные и сварные соединения. Планировалось построить 24 самолета ДБ-1, из них к маю 1936 года – 20 машин.