Общий объем летных и оценочных испытаний должен был составить 4200 ч, причем летчики-испытатели фирм «Белл» и «Боинг-Вертол» должны налетать 2900 ч, а остальные 1300 ч будут приходиться на строевых летчиков ВМС, ВВС И корпуса морской пехоты. Программу всех летных испытаний намечалось завершить до конца 1990 г.
Постройка первого опытного самолета V-22 была завершена 23 мая 1988 г. на заводе фирмы «Белл» в Форт-Уэрте, а 19 марта 1989 г., через полгода после намеченного срока, состоялся его первый полет продолжительностью 12 мин с винтами, повернутыми только на 5° (летчик-испытатель Дорман Кент). Первый полет второго опытного СВВП V-22 (летчик-испытатель Рой Хонкинс) состоялся 9 августа 1989 г., четвертого - 21 декабря 1989 г., а затем третьего самолета. К середине 1991 г. четыре опытных СВВП налетали 585 ч и совершили более 400 полетов, достигнув следующих результатов: скорость в горизонтальном полете 396 км/ч; скорость в пологом пикировании 647 км/ч; перегрузка 2,3д; потолок 6560 м; перегоночная дальность - 2440 км. Были продемонстрированы: перевозка груза массой 1815 кг на внешней подвеске со скоростью 327 км/ч; посадка на палубу десантного вертолетоносца «Уосп»; моделирование полета по приборам и имитация заправки топливом в полете.
Во время первого полета пятого опытного СВВП V-22 11 июля 1991 г. произошла авария: в полете на режиме висения на высоте - 5м самолет сделал резкий крен влево, задел гондолой за ВПП и упал. Оба летчика катапультировались, при этом один из них получил легкие ранения. Авария была вызвана нарушением электрической цепи в системе управления. Самолет был разрушен, и его решено было не восстанавливать.
Испытания оставшихся самолетов были продолжены, и они совершили к середине 1992 г. еще 150 полетов. Однако 20 июня 1992 г. произошла катастрофа четвертого опытного самолета во время переходного режима (с самолетного на вертолетный), когда гондолы с винтами были повернуты на 60°. На борту самолета были замечены вспышки огня, самолет упал с высоты 8 м. Находившиеся на борту три члена экипажа и четыре специалиста фирмы «Боинг» погибли. Полеты оставшихся СВВП были прекращены и возобновлены только через год после доработки конструкции поворотных гондол и топливной системы.
В начале 1994 г. во время летных испытаний СВВП V-22. выявился бафтинг на больших углах атаки и рыскания. Причиной бафтинга оказались вихри, сходящие с обтекателя стыка крыла с фюзеляжем. Для устранения бафтинга было решено установить но бокам верхней части фюзеляжа перед обтекателем горизонтальные аэродинамические гребни и провести испытания СВВП №3 с установленными гребнями.
В конце 1994 г. фирмы «Белл» и «Боинг Геликонтер» совместно с командованием авиационных систем ВМС завершили последний этап работы по критическому анализу состояния программы СВВП V-22 «Оспри» и окончательно утвердили конструкцию серийного СВВП; поступление первых СВВП V-22 «Оспри» на вооружение корпуса морской пехоты США было намечено на 2001 г. Сроки выполнения этапов, объем серийного производства и стоимость программ неоднократно пересматривались, причем сроки отодвигались, число намеченных к серийному производству СВВП уменьшалось от заказанных 1086 сперва до 913, а затем до 682, потом до 657 и до 617 и далее до 605 и затем до 523, соответственно изменялась и общая стоимость программы, в которой стоимость НИОКР возрастала, а стоимость серийного производства из-за сокращения числа закупаемых СВВП уменьшалась.
В 1997 г. министерство обороны США утвердило вновь измененные планы закупки уже 458 СВВП; из них для корпуса морской пехоты - 360 MV-22, для ВМС - 48 HV-22 и для ВВС - 50 CV-22. Самолеты MV-22 предназначены для замены военно-транспортных и десантно-транспортных вертолетов СН-46 и СН-53. Самолеты HV-22 должны использоваться в основном в качестве поисково-спасательных и транспортных, a CV-22 - для выполнения специальных заданий.
Программой начального серийного производства предусматривалась постройка четырех предсерийных СВВП V-22: первый предсерийный СВВП был построен в конце 1996 г. и совершил первый полет 5 февраля 1997 г., к февралю 1998 г. все четыре предсерийных СВВП совершили 157 полетов и налетали 274 ч, достигнув скорости 633 км/ч на высоте 6900 м, а к октябрю 1998 г. налетали 770 ч. С учетом испытаний шести опытных самолетов общий налет превысил 1950 ч (в 1350 полетах). В сентябре 1998 г. на одном из предсерийных СВВП был выполнен перелет дальностью 3200 км на высоте 5030 м со средней скоростью 463 км/ч.