В 1946 году перед создателями первых реактивных истребителей партия поставила задание продемонстрировать их на параде 7 ноября над Красной площадью в Москве, и в соответствии с Приказом МАП № 617 от 12 сентября завод № 1 имени Сталина обязали изготовить десять машин (изделие «27») и к 20 октября предъявить их ВВС. Задача была чрезвычайно сложной, и для ее решения привлекли не только специалистов ОКБ-155, но и серийных заводов № 18 и № 24, прервав на время выпуск другой продукции. К тому же для гарантии успеха в производстве заложили с запасом 15 истребителей. В результате титанических усилий промышленности десять машин изготовили в срок, потратив на это 41 день. Изготовленные машины погрузили на железнодорожные платформы и отправили в ЛИИ для окончательной сборки, облета и подготовки к параду, который… так и не состоялся из-за нелетной погоды. Остальные машины, не укомплектованные двигателями, пушками и полным комплектом оборудования, остались в Куйбышеве.
Государственные испытания второго опытного экземпляра И-300 в НИИ ВВС начались 28 ноября 1946 года. В них участвовали летчики-испытатели А. Г. Прошаков, А. И. Хрипков, А. Г. Кубышкин, Ю. А. Антипов, П. М. Стефановский и Д. Г. Пикуленко. Ведущий инженер — А. С. Розанов.
В ходе государственных испытаний, кроме случая с разрушением стабилизатора, возникали и другие аварийные ситуации. Например, из-за дефекта топливной системы весной 1947 года отказал один из двигателей, и Д. Г. Пикуленко пришлось сажать машину на фюзеляж в поле.
Еще в ходе заводских испытаний М. Л. Галлай выполнил первые стрельбы из пушек, выявившие крупный дефект машины — остановку двигателей вследствие попадания в них пороховых газов. Особенно сильное влияние оказывала стрельба из пушки Н-57, что послужило поводом для ее замены орудием Н-37 калибра 37 мм.
В ходе государственных испытаний вооружения, проходивших на доработанном самолете № 106002 весной 1947 года, выяснилось, что залповая стрельба из всех пушек при одновременной даче газа двигателям на высотах более 7000 метров приводит к их самовыключению.
Пытаясь устранить негативное явление, в соответствии с августовским 1947 года постановлением правительства, на стволы всех пушек самолета № 106004 установили газоотводящие трубы-глушители. Причем на орудиях НС-23 эти устройства были спрятаны под капотом, а на Н-37 выполнены в виде вертикальной «сплющенной» трубы, прозванной «бабочкой» и закрепленной на стволе. При выстреле она должна была отводить пороховые газы вверх и вниз от воздухозаборника. Одновременно с этим на самолете поставили прицелы АСП-1Н. В итоге самолет по сравнению с машиной 02 потяжелел на 68 кг.