Летом 1980 года, уже после начала работ по второму этапу ГСИ, спокойный характер испытаний был нарушен трагическим событием: 23 июня 1980 года в испытательном полете на самолете Т8-5 (3-м серийном самолете производства Тбилисского авиазавода), предназначенном для передачи ЛИИ МАП для испытаний на штопор, разбился летчик-испытатель ОКБ Ю.А. Егоров. В ходе расследования причин катастрофы средства объективного контроля показали, что разрушение самолета в воздухе произошло из-за непреднамеренного превышения ограничений по перегрузке.
Но жизнь продолжалась. В ходе испытаний, проводившихся в сжатые сроки, с июля по декабрь 1980 года, основное внимание было уделено определению характеристик самолета при боевом применении. Испытания проводились на 4 самолетах - Т8-1Д, Т8-3, Т8-4 и еще одном - серийном самолете Су-25, получившем индекс Т8-6 и подключенном к испытаниям с августа 1980 года. Полеты выполняли: от ОКБ - А.А. Иванов, от ГНИКИ ВВС - О.Т. Цой, В.В. Соловьев, В.Н. Музыка. Госиспытания были официально закончены 30 декабря 1980 года. В акте по результатам ГСИ отмечалось, что из-за неготовности самолетов не удалось в полном объеме провести испытания Су-25 на штопор и отстрел ВПУ-17, но, в основном, самолет подтвердил заданный уровень ТТТ, и давалась рекомендация о запуске самолета в серийное производство и о принятии его на вооружение после устранения недостатков, выявленных в ходе ГСИ. Но разрешалось до принятия на вооружение поставлять самолеты в строевые части и эксплуатировать с рядом ограничений. Это позволило, начиная с июня 1981 года сформировать в составе ВВС отдельную штурмовую авиаэскадрилию (ОШАЭ), в которую были переданы первые 12 серийных самолетов.
В ходе серийного выпуска самолета, по мере отработки различных вариантов оборудования, при испытаниях опытных машин, в конструкцию его систем и агрегатов вносились отдельные доработки. В частности, по результатам анализа материалов статиспытаний и катастрофы самолета Т8-5, в конструкцию планера было внедрено усиление крыла, хвостовой части фюзеляжа и некоторых других частей планера. Почти одновременно на самолете стали устанавливать мотогондолы с удлиненным коком и удлиненную хвостовую балку фюзеляжа с установкой в ней блоков выброса ложных целей.
Отдельные изменения и доработки вносились в различные системы самолета. На серийном самолете Т8-9 проводились испытания на устойчивость, управляемость, штопор и прочность. Самолет проходил испытания в ЛИИ им. М.М. Громова. Ведущим по испытаниям были А.И.Ев-стратов (устойчивость, управляемость, штопор) и К.В. Горячев (прочностные испытания). Основную часть полетов выполнил Герой Советского Союза Заслуженный летчик-испытатель А.А. Щербаков. Параллельно шли испытания машины Т8-10 (ведущий Зайцев В.Л.). На этом самолете отрабатывалась посадка на грунт и испытания по одностороннему открытию тормозных щитков.