Взлетно-посадочные свойства И-28 имели ряд особенностей. На разбеге его разворачивало вправо из-за влияния винта левого вращения. Для предотвращения этого летчику требовалось дать обратную ногу на 3/4 хода. На разбеге при недостаточно поднятом хвосте машина имела тенденцию к прыжкам. Сам разбег был продолжительным в силу большой нагрузки на крыло равной 164,5 кг/м2
. На посадке требовалась низкая подводка самолета. После выравнивания он сам опускал хвост и садился на три точки. При этом ручку следовало недобирать, так как при ее перетягивании И-28 мог свалиться на крыло. На рулежке, разбеге, подъеме и посадке обзор из кабины пилота вперед оценивался как неудовлетворительный из-за длинного носа машины. Однако в горизонтальном полете, на фигурах и виражах обзор был хороший.Пожалуй, самым основным недостатком, на который сетовали военные, являлась неудовлетворительная устойчивость самолета, в связи с чем полет с брошенной ручкой был невозможен. В тактическом отношении основным недостатком истребителя И-28 считалась плохая маневренность. В связи с этим военные рекомендовали увеличить поперечное V крыла, а также площадь вертикального и горизонтального оперения, о чем говорилось еще в отчете по испытаниям первой опытной машины. Правда, на серийных самолетах указанные рекомендации были уже учтены.
Отработанное на станке стрелковое вооружение на машину установили 5 мая после демонстрации И-28 на первомайском воздушном параде. Вначале его испытывали на земле с работающим мотором, после чего в пяти полетах провели отстрел пулеметов в воздухе. Всего было произведено 6548 выстрелов из ШКАСов и 1555 из БСов. Отстрел на рассеивание в тире показал хорошие результаты в сравнении с подобными установками на других самолетах. Но, к сожалению, установка прицела ПАК-1 не обеспечивала нормального ведения прицельной стрельбы и бомбометания с пикирования по причине затенения прицела маслорадиатором снизу на 47,5 тыс. сетки.
В целом по заключению специалистов НИИ ВВС КА истребитель И-28 государственные испытания прошел неудовлетворительно из-за отсутствия у самолета устойчивости и недоведенности тросовой проводки, звенье- и гильзоотводов стрелкового вооружения, так как при стрельбе в воздухе звенья и гильзы БСов ударялись о стабилизатор и борт фюзеляжа. Кроме этого к недостаткам машины отнесли неразъемное крыло, что, по мнению военных, вызовет трудности при ее транспортировке, разборке, сборке и ремонте. По этой причине эксплуатация самолета усложнится, особенно в полевых условиях. В части основных преимуществ истребителя И-28 отмечалось достаточно мощное вооружение и значительное использование в конструкции самолета дерева.
Результаты государственных испытаний второго опытного экземпляра И-28 обсуждались на заседании Технического совета НИИ ВВС КА, проходившем 25 мая 1940 г. После рассмотрения полученных данных военные отметили, что серийный истребитель И-28 с мотором М-88 выпуска завода «Саркомбайн» значительно отличался от проходивших испытания опытных экземпляров, поэтому были основания ожидать лучших результатов в части устойчивости, дальности полета и взлетно-посадочных свойств. В связи с этим Техсовет считал возможным сделать окончательное заключение по самолету И-28 после облета головной серийной машины летчиками НИИ ВВС КА, для чего просил А.И. Шахурина дать соответствующие указания об ее подготовке для облета к 5 июня.
Как уже отмечалось, освоение в серийном производстве истребителя И-28 на заводе «Сваркомбайн» началось в январе 1940 г. на основании устного распоряжения НКАП. К этому времени коллектив опытного отдела совместно с бригадой саратовского авиазавода завершил разработку серийных чертежей. Последние, благодаря совместной работе разработчиков и производственников, были существенно переработаны с целью облегчения освоения машины в серии. Кроме этого завод «Саркомбайн» параллельно продолжал освоение в серийном производстве ближнего бомбардировщика ББ-22, начатое еще в 1939 г.
В соответствии с планом комплектования ВВС КА на первое полугодие 1940 г., утвержденным наркомом обороны 20 февраля, один из 15 вновь формируемых истребительных авиаполков предполагалось вооружить самолетами И-28. Этим полком должен был стать 129-й иап, формирование которого намечалось на аэродроме Орша (Балбасово) в Белорусском Особом военном округе (БОВО).