В июле 1938 года состоялся первый полёт АНТ-42 дублер, конструкция которого была значительно переработана. В заключении по лётным испытаниям обеих машин отмечалось, что во время полёта на высоте 10000—11000 м самолёт мало уязвим для истребителей противника.