Первый серийный бомбардировщик начали испытывать в апреле 1937-го, и он уже резко отличался от своих прообразов даже внешне. Исчезли «штаны» на шасси, теперь они были полностью убирающимися, стали другими кабины, да и экипаж увеличился до 11 человек. В отчете отмечалось, что самолет
Но все-таки главное внимание было приковано к самому первому ДБ-А, которому предстояло лететь через полюс. Этот самолет, естественно, не имел вооружения, зато мог нести дополнительный запас топлива, получил мощную радиостанцию «Онега» и двигатели М-34ФРН, прошедшие 200 часов стендовых испытаний. Внешне он отличался носовым остеклением и яркой «полярной» окраской: серебристый фюзеляж и красные крылья. Готовясь к решающему броску через полюс, самолет «обкатали» в перелете Москва – Мелитополь – Москва, пять раз летали по маршруту Москва – Тула – Рязань – Москва. Состав экипажа был утвержден решением Политбюро 10 июня 1937-го: командир – Леваневский, второй пилот – майор Николай Кастанаев, штурман – давний друг Леваневского капитан Виктор Левченко. Бортмеханика Николая Годовикова рекомендовал Кастанаев. Второй бортмеханик, Григорий Побежимов, в 1936-м участвовал вместе с Героем Советского Союза В.С. Молоковым в 26-тысячекилометровом перелете Красноярск – Якутск – Охотск – Москва – Красноярск. Радистом должен был лететь Л.Л. Кербер, но потом он был заменен воентехником 1-го ранга Николаем Галковским, добрым знакомым Леваневского и Левченко. По примеру громовского АНТ-25 ДБ-А максимально облегчили, чтобы взять лишние сто литров бензина. Предполетная подготовка была настолько напряженной, что конструктор ДБ-А не находил времени подстричься и побриться. Тогда летчики по-дружески подшутили над ним: Кастанаев силой усадил Болховитинова на стул и связал ему руки, а Левченко – подстриг и побрил.
Маршрут перелета разработал Леваневский: Москва – Архангельск – Баренцево море – остров Рудольфа (Земля Франца-Иосифа) – географический полюс – вдоль 148-го меридиана пролететь над районом полюса относительной недоступности – Фербенкс (Аляска, США). В Фербенксе ДБ-А должен был заправиться и лететь дальше – в канадский Эдмонтон, Чикаго и Нью-Йорк, с посадками во всех этих городах. Полет должен был стать не менее впечатляющим, чем прогремевшие в июне и июле полеты Чкалова и Громова. Кроме того, они летели на одномоторном АНТ-25, а Леваневский – на новейшем четырехмоторном бомбардировщике, аналогов которого в то время в мире не существовало (наиболее близкий к нему по классу французский «Farman F.222» ДБ-А опережал по всем показателям).
В четверг 12 августа 1937 года провожать Леваневского приехали множество знаменитых в мире авиации людей – Туполев, Байдуков, Беляков, Водопьянов, начальник ВВС РККА Алкснис. Накануне вылета у некоторых членов экипажа возникли недобрые предчувствия. Леваневский был подчеркнуто оживлен, но Левченко, Годовиков и Галковский попрощались со знакомыми «навсегда». Ответственные за полет тоже сильно переживали. С одной стороны, все летчики были профессионалами высочайшей пробы, с другой – Леваневский, Левченко, Галковский и Побежимов так и не успели узнать ДБ-А «от и до», а подготовка к перелету шла нервно и бессистемно. Все напряженно следили за тем, как машина с индексом Н-209 на крыльях идет на взлет. Самолет смог оторваться от взлетно-посадочной полосы только в самом ее конце, и присутствующие увидели, как за правым крайним мотором тянется легкий дымный след…