Поскольку бомбоотсек конструктивно разделялся на две секции, разделенных проходящими через фюзеляж насквозь лонжеронами центроплана, то Амио мог нести одновременно только две бомбы по 500 кг, а не три,как первоначально планировалось. Обычно его бомбовая нагрузка состояла из пяти бомб по 200 кг.
Засекреченный опытный экзепляр Амио 340 для завершающей сборки перевезли по шоссе в Истр. Там 6 декабря 1937 г. экипаж из пилота Фикинже и механика Вигруа совершил на нем первый полет. Хотя к этому времени уже сконструировали двухкилевое оперение, на опытной машине оставили первоначальное однокилевое. В феврале 1938 г. самолет подвергся доработке. Моторы Гном-Рон 14N0/1 ( 920 л.с.) в измененных капотах, уменьшавших сечение входа за коком, заменили старые Гном-Рон 14Р. В свою очередь, в середине года их поменяли на Гном-Рон 14N20/21 (1025 л.с.).
Заказы на серийное производство бомбардировщиков "Амио" разместили только в начале 1938 г. – дожидались результатов испытаний. Однако, еще до выхода Амио 340 на испытания воз- сможности самолета ярко продемонстрировал Амио 370. Энергичные усилия рабочих и инженеров позволили закончить этот самолет в срок. Первый полет экипаж в составе Фикинже и Вигруа совершил в Истре 25 июля 1937 г. На самолете стояли 12-цилиндровые рядные моторы жидкостного охлаждения Испано-Сюиза 12Yjrs/Ykrs, обеспечивавшие максимальную скорость 475 км/ч на высоте 5000 м (во Франции на двухмоторные самолеты обычно ставили моторы с разным направлением вращения, отличавшиеся только редукторами – в данном случае слева стоял HS12Yjrs, а справа – HS12Ykrs). Имея 2750 л горючего в крыльевых баках и 4550 л в двух дополнительных баках в фюзеляже, Амио 370 по расчетам мог покрыть расстояниие 7000 км при крейсерской скорости 400 км/ч. Взлетный вес при этом составлял 10300 кг.
Амио 351-01 с характерной эмблемой генерала Вюллемина
Проверить, сможет ли Амио 370 выиграть гонки, для которых он строился (по маршруту Нью-Йорк-Париж), не удалось. Французское министерство авиации, игнорируя то, что состязания привлекли 22 участника, сочло, что столь длительный перелет над морем слишком рискован. Взамен предложили перелет Истр-Дамаск-Париж. 20 августа 1937 г. 13 самолетов отправились в путь, но "Амио" среди них не было, хотя для него уже подобрали экипаж – пилота комманданта Росси и штурмана-радиста Кодоса. На Амио 370 начались проблемы с охлаждением моторов и его сняли с соревнований. Для того, чтобы их преодолеть, потребовались большие усилия. В воздухе испытали несколько вариантов радиаторов и капотов. Изменения внесли также в шасси, хвостовое оперение и другие узлы. Испытания подтвердили результаты расчетов. 8 феврала 1938 г. Росси и Вигруа постаили на Амио 370 несколько мировых рекордов. Пройдя два раза по кольцу между Мекнесом и Ораном дистанцию в 2000 км, самолет с грузом 2000 кг показал среднюю скорость 437 км/ч. Четыре месяца спустя, 8 июня, тот же экипаж, сделав под Истром пять кругов по 1000 км и показав 401 км/ч, установил сразу три рекорда на замкнутом маршруте протяженностью 5000 км.