Некоторое время ЦКБ-26 и ЦКБ-30 испытывались параллельно. На обеих машинах летал Коккинакн. В документах ВВС они в то время уже именовались «ДБ-3 – первый опытный самолет» и «ДБ-3 – второй опытный самолет». Заводские испытания были стремительными. 9 августа 1936 г. ЦКБ-30 (точнее, уже опытный образец бомбардировщика ДБ-3) передали на государственные испытания в НИИ ВВС. 27 августа самолет уже продемонстрировали французской авиационной делегации как новинку ВВС РККА.
В что время ЦКБ-26 ставил рекорды. Официальным полетам предшествовали тренировочные, уже в ходе которых удалось побить рекорды высоты с грузом 500. 1000 и 2000 кг. Таким образом, можно было твердо рассчитывать на результативность полетов официальных. Первый из них состоялся 17 июля. В качестве груза в бомбоотсек уложили 500 кг чугунных болванок. Коккинаки вернулся через час. Барограмма показала высоту 11294 м. почти на километр выше старого рекорда, поставленного во Франции. Это был первый советский авиационный рекорд, официально зарегистрированный международной федерацией. Коккинаки получил персональную поздравительную телеграмму от Сталина. Новый рекорд, с грузом 1 000 кг. последовал 26 июля. А 3 августа и 7 сентября Коккинаки вновь побил собственные рекорды, демонстрируя выдающиеся данные ЦКБ-26.
Второй ДБ-3 малой серии на лыжном шасси на государственных испытаниях, ноябрь 1936 г.
Государственные испытания ЦКБ-30 затянулись надолго. В НИИ самолет поступил в августе 1936 г.. а закончили программу лишь в начале сентября следующего года. Из этого времени собственно испытания заняли 110 дней, за которые налетали всего 85 часов. Ведущим летчиком являлся капитан К.П. Миндер.
Причиной затяжки стали аварии, преследовавшие первые ДБ-3. Сначала все шло хорошо. К началу сентября на предварительных испытаниях удалось определить основные летные данные, и с 9 сентября приступили к эксплуатационным испытаниям. При посадке на Щелковском аэродроме после одного из испытательных полетов из-за неравномерного торможения колес первую опытную машину развернуло. Сломали подкос одной из стоек шасси, повредили крыло и стабилизатор. Подкос сломался из-за незамеченной ранее трещины. Позднее опытный ЦКБ-30 восстановили, использован узлы и агрегаты одного из первых серийных бомбардировщиков.
В конце октября 1936 г. поврежденный ЦКБ-30 сменил на государственных испытаниях сданный досрочно второй самолет малой серии. Но его постигла та же судьба. В конце ноября во время посадки одна стойка неожиданно сложилась; самолет завалился набок и помял консоль. Пришлось ремонтировать. Но эта машина все-таки завершила госиспытания.