Чтобы разместить как можно больше бензина внутри крыла, отказались от вставных баков и сделали кессон герметичным по всему размаху крыла. Тогда не было современных топливостойких герметиков. Чтобы бензин не вытекал, в клепаные швы прокладывался картон со специальной масляной пропиткой.
На мои прямой вопрос много лет спустя: «Как же вам удалость создать надежную конструкцию герметичных топливных отсеков крыла самолета РД?» — Главный конструктор Евгений Фельснер (правая рука Павла Сухого) так же прямо мне ответил: «Тогда мы все драли у Юнкерса, самолеты которого были в нашем распоряжении».
Для полетов на максимальную дальность, когда бензином полностью заливались все баки, рекордист скатывался со специально построенного наклонного бетонного возвышения в начале удлиненной полосы аэродрома Щелково. Пока часть топлива не вырабатывалась, потолок самолета был небольшим. Опытный завод ЦАГИ построил в 1933 году два летных экземпляра самолета РД. Второй назвали Дублером, и он уже имел более мощный двигатель М-34Р с редуктором и новым трехлопастным винтом. Обе машины дорабатывались в последующие годы.
Шеф-пилот туполевского КБ Михаил Громов проводил все заводские испытания этих машин и выявил, что они не обеспечивают расчетной дальности из-за большого сопротивления модной тогда гофрированной обшивки крыла. Все предшествующие самолеты Юнкерса и Туполева имели такую обшивку. Тогда Павел Сухой решил просто обклеить крылья льняной тканью и покрыть ее лаком. По стыку низкорасположенного крыла с фюзеляжем установили зализы, увеличили площадь киля. Теперь, по расчетам аэродинамиков, этот большой планер с новым мотором мог пролететь 13 тысяч километров.
После серии испытательных полетов экипаж в составе пилотов М. Громова, А. Филина и штурмана И. Спирина в середине сентября 1934 года с третьей попытки пролетел на Дублере по замкнутым треугольникам Москва — Рязань — Тула — Москва — Харьков в течение 74 часов, покрыв расстояние более 12 тыс. километров. Они превысили мировой рекорд дальности полета французов. За это Михаилу Громову присвоили звание Героя Советского Союза. Теперь РД мог летать в соответствии с замыслом своих создателей.
Вот тут-то другой выдающийся летчик, Герой Советского Союза Сигизмунд Леваневский, публично выступил с идеей использования этого самолета для беспосадочного показательного перелета из Москвы через Северный полюс в Сан-Франциско. Идея понравилась Сталину, и подготовка к перелету в США началась под руководством назначенного комитета по дальним полетам, в который вошли нарком тяжелого машиностроения Серго Орджоникидзе, Главный конструктор Андрей Туполев и другие. Павел Сухой — ответственный за конструкцию самолета. Экипаж был утвержден в составе: С. Леваневский — командир, второй пилот Г. Байдуков (мастер слепого полета) и штурман В. Левченко (приятель Леваневского из Черноморского флота), резервный пилот В. Гуревич, резервный штурман А. Беляков (профессор кафедры навигации Академии им. Н Е. Жуковского). Михаила Громова посчитали к полету негодным, поскольку он пролежал полтора месяца в военном госпитале с язвой желудка.