Бомбу срочно доработали. На государственных испытаниях в ГК НИИ ВВС, проходивших с 5 июня по 18 июля 1944 г., ПТАБ-10-2,5 уверенно пробивала танковую броню толщиной до 160 мм при углах встречи до 30° и обеспечивала пробитие 40-мм брони, расположенной на расстоянии 500 мм от броневого экрана толщиной до 20 мм. Кроме того, был сделан вывод, что ПТАБ-10-2,5 способны с большой эффективностью поражать материальную часть артиллерии всех калибров и самолеты на аэродромах, железнодорожные объекты (ж.д. узлы, эшелоны, паровозы, цистерны), мотомехчасти и автотранспорт, а также надводные переправы, наземные резервуары с нефтепродуктами и склады боеприпасов.
Бомбу рекомендовали принять на вооружение ВВС КА после устранения всех выявленных в ходе испытаний недостатков и проведения войсковых испытаний.
Учитывая результаты государственных испытаний и крайнюю необходимость в мощном противотанковом боеприпасе, Военный Совет ВВС КА 5 октября 1944 г. принял решение «произвести срочный заказ ПТАБ-10-2,5 в количестве 100–150 тысяч штук для проведения войсковых испытаний».
Войсковые испытания ПТАБ-10-2,5 проходили в 622-м шап 214-й шад 15-й ВА и 951-м шап 10-го шак 17-й ВА.
В ходе испытаний установили, что при сбрасывании бомб они иногда зависали в универсальных бомбоотсеках самолетов Ил-2 из-за дефектов как самих бомбоотсеков, так и бомб. Кроме того, имели место многочисленные отказы бомб в действии из-за деформации стабилизаторов при столкновении бомб в воздухе, отчего крыльчатки предохранителей не сворачивались в полете и взрыватели не взводились. Причем все столкновения бомб в воздухе происходили главным образом в начальной фазе свободного падения, то есть, «в первый момент после высыпания бомб из отсеков самолета». Было зафиксировано 19,7 % отказов при укладке бомб в отсеки головной частью назад (по полету) и 2,9 % отказов — при укладке бомб головной частью вперед (по полету).
Как и прежде, войсковые специалисты отметили слабую часть предохранительной пружины взрывателя АД-А, что приводило к срабатыванию бомб при малейших ударах о преграду. Время на подготовку одного штурмового авиаполка (40 самолетов) при существующем штате авиаспециалистов по вооружению составляло в среднем 1 ч 30 мин — 1 ч 50 мин. Причем большую часть времени занимало снаряжение бомб — для ввертывания взрывателя требовалось зажать бомбу коленями, одной рукой держать стабилизатор, а другой ввернуть взрыватель в донное очко.
Помимо проверки «работы» бомб в бою, в программу войсковых испытаний входили оценка эффективности действия бомб путем их подрывов на броне немецких танков и бомбометание по мишенной обстановке строевыми летчиками разной квалификации. Бомбы сбрасывались, как с горизонтального полета (высота 100 м, скорость 300–350 км/ч), так и с пикирования под углами 30° (высота ввода 800–900 м, скорость ввода 280–300 км/ч, высота сброса 250–300 м).
В ходе испытаний было установлено, что при бомбометании с горизонтального полета одной кассетой (бомбоотсек) средняя плотность поражения составляла 22,5 м
При бомбометании с пикирования в трех заходах (два захода одиночно и третий заход — серия из двух отсеков) было получено три прямых попадания в танк Pz.V «Пантера», а при бомбометании с горизонтального полета залпом из двух (два захода) и четырех (один заход) отсеков — получено шесть попаданий. Из этого числа попаданий отказала лишь одна бомба «по причине несвертывания ветрянки взрывателя». Во всех остальных случаях бомбы «подействовали и причинили повреждения танку». При этом только одна бомба, причинившая ущерб танку, не вывела его из строя. То есть условная вероятность выведения из строя среднего танка типа Pz.V «Пантера» получалась равной не менее 0,87.
При пробитии ПТАБ-10-2,5 брони толщиной 90 мм получалось отверстие с входным диаметром около 35 мм. Броня толщиной 18 мм не только пробивалась насквозь, но и проламывалась. Проломы достигали размеров 120x140 мм и более. Пробитие и проломы брони сопровождались отколом брони с внутренней поверхности броневого покрытия. При этом осколки брони и кумулятивная струя бомбы наносили поражения внутри танка.
Так, при попадании бомбы в моторный отсек (толщина брони 18 мм) были разрушены электропроводка, различные воздухопроводы и трубопроводы на моторе. Естественно, танк потерял подвижность.
Подрыв бомбы на верхнем люке башни танка привел не только к пробитию 50-мм брони самого люка, но и к пробитию броневого покрытия пола танка толщиной 20 мм. Внутри танка возник пожар, начали рваться патроны к 7,92-мм пулемету.