Связь летчика и стрелка, помимо СПУ- 2ф и трехцветной световой сигнализации, осуществлялась еще и через зад нее бронестекло кабины летчика.
Внутренняя подвеска бомб составила 200 кг. Две крыльевые пушки ШВАК имели боезапас 500 снарядов на обе пушки, 2 пулемета ШКАС – 1500 патронов. Помимо этого на самолете устанавливались 8 РО-82.
Несмотря на установку бронированной кабины стрелка, центровка самолета оказалась такой же, как и у одноместного Ил-2 производства этого же завода. Нормальный полетный вес самолета – 5980 кг.
Заводские испытания по программе приемо-сдаточных испытаний серийных самолетов с дополнением по испытанию работы задней оборонительной установки, системы бензопитания и радиооборудования Ил-2бис проходили с 6 по 10 октября 1942 г.
13 октября директор 1-го авиазавода А.Т.Третьяков утвердил отчет по испытаниям, после чего Ил-2бис был предъявлен в НИИ ВВС КА для производства государственных испытаний, которые последний успешно отлетал в период с 16-го по 26-е октября 1942 г. (ведущий летчик-испытатель А.К.Долгов, ведущий инженер-летчик А.В.Синельников). Всего в рамках программы госиспытаний было выполнено 28 полетов с общим налетом 9 часов 5 минут.
Государственные испытания показали, что по своим летно-техническим и пилотажным характеристикам Ил-2бис практически не отличался от одноместной серийной машины этого же завода. Максимальная горизонтальная скорость у земли составила 388 км/ч, а на высоте 2000 м – 407 км/ч.
Время подъема на высоту 1000 м составляло 2,4 минуты, а время виража на этой высоте – 48-49 сек. При этом за один боевой разворот на высоте 1000 м штурмовик набирал высоту 400 м. Длина разбега при установке щитков на взлетный угол равнялась 420 м.
По общему мнению летчиков, новый самолет получился хорошим, хотя и требовал большого объема конструктивных изменений, связанных в основном с перекомпоновкой баков, что само по себе было сложным для серийного производства. В связи с этим, руководством ВВС КА и НКАП было принято решение провести войсковые испытания самолета в боевых условиях и уже по результатам последних сделать вывод о целесообразности запуска Ил-2бис в серийное производство.
Отметим, что уже с лета 1942 г. в строевых частях местными умельцами в заднем отсеке Ил-2 вместо бензобака оборудовалось место для воздушного стрелка, которого вооружали либо пулеметом ДА, либо ШКАС, либо УБТ – что было под рукой. Всего подобным образом было переоборудовано около 1200 Ил-2.
Войсковые испытания двухместных вариантов самолета Ил-2 постройки завода № 30 проводились с конца октября 1942 г. по 25 января 1943 г. на Калининском фронте в 800-м (командир полка м-р А.И.Митрофанов) и 667-м (командир полка м-р Г.А.Шутеев) штурмовых авиаполках 292-й шад 3-й ВА.
Первое боевое применение двухместного Ил-2 с пулеметом УБТ было осуществлено в 800-м шап 30 октября 1942 г. при атаке Смоленского аэродрома противника.
Надо сказать, что в авиаполках 292-й шад уже имелся опыт боевого применения двухместных штурмовиков Ил-2, так как к этому времени силами инженерно-технического состава несколько одноместных Ил-2 уже были переоборудованы оборонительным пулеметом ШКАС с боезапасом в 500 патронов, при этом для установки пулемета использовалось полутурельное кольцо установки ВУБ-1 самолета Пе-2.
За время войсковых испытаний 16 двухместных самолетов Ил-2 с пулеметом УБТ выполнили 64 боевых вылета с общим налетом 77 часов. Проведено 8 воздушных боев, в которых огнем стрелков было сбито 7 истребителей противника Bf 109. Свои потери составили 3 штурмовика.